Una lesione del midollo spinale all’altezza del collo può interrompere non soltanto i comandi diretti a braccia e gambe, ma anche quelli che permettono al diaframma di sostenere la respirazione. Il cervello continua a generare il ritmo respiratorio, ma parte dei segnali non riesce più a raggiungere efficacemente i motoneuroni spinali che attivano il principale muscolo del respiro. Oggi non esistono terapie approvate capaci di ricostruire le cellule e le connessioni perdute. Un gruppo dei Gladstone Institutes e della Drexel University ha però mostrato, in uno studio pubblicato su Science Translational Medicine, che neuroni umani prodotti in laboratorio possono entrare in un circuito spinale lesionato e contribuire a ristabilirne la comunicazione.
I ricercatori si sono concentrati sugli interneuroni V2a, cellule eccitatorie che funzionano come nodi di collegamento nelle reti nervose coinvolte nel movimento e nella respirazione. Partendo da cellule staminali pluripotenti indotte umane, il gruppo ha messo a punto un protocollo per ottenere una popolazione arricchita di V2a, sufficientemente stabile da poter essere congelata, scongelata e poi utilizzata per il trapianto. Le cellule sono state inserite nel midollo di ratti adulti una settimana dopo una lesione cervicale. Due mesi più tardi erano ancora vive, si erano integrate nell’area danneggiata e avevano formato connessioni con i neuroni dell’animale. Attivando il trapianto, gli scienziati hanno osservato un aumento dell’attività del diaframma; stimolando invece i neuroni del tronco encefalico, hanno visto attivarsi anche le cellule umane, segno che il nuovo tessuto non era rimasto isolato.
La differenza più importante non è emersa durante la respirazione tranquilla, che a riposo appariva simile nei gruppi studiati, ma quando il sistema è stato costretto a lavorare di più. Gli animali sono stati esposti a poco ossigeno oppure a una concentrazione elevata di anidride carbonica, due condizioni che aumentano la richiesta ventilatoria. La maggior parte dei ratti lesionati che non aveva ricevuto le cellule mostrava segni di insufficienza respiratoria. Circa tre animali trapiantati su quattro riuscivano invece a superare la prova, suggerendo che le nuove connessioni avessero aggiunto una sorta di riserva funzionale. È un dettaglio clinicamente rilevante: dopo una lesione cervicale, una funzione sufficiente a riposo può non bastare durante un’infezione respiratoria, uno sforzo o qualsiasi situazione in cui il diaframma deve aumentare il proprio lavoro.
Il risultato resta comunque preclinico e non equivale a una cura della paralisi. Gli esperimenti sono stati condotti su ratti, le cellule sono state trapiantate pochi giorni dopo la lesione e gli animali hanno ricevuto una terapia immunosoppressiva per evitare il rigetto delle cellule umane. Non è ancora noto se la stessa strategia possa funzionare in lesioni vecchie di mesi o anni, nell’ambiente cicatriziale del midollo umano o senza provocare effetti indesiderati nel lungo periodo. Serviranno studi in animali più grandi, controlli di sicurezza e una produzione cellulare ancora più precisa. La novità, però, è aver dimostrato che potrebbe non essere necessario far ricrescere l’intero collegamento originario: cellule di relais progettate in laboratorio potrebbero costruire un ponte nuovo tra il cervello e i circuiti rimasti sotto la lesione. Il prossimo obiettivo sarà capire se ponti simili possano restituire anche funzioni delle braccia e delle mani.
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Zholudeva L.V. et al., “Human spinal interneurons repair the injured rat spinal cord through synaptic integration”, Science Translational Medicine, vol. 18, n. 861, 5 agosto 2026. DOI: 10.1126/scitranslmed.aea7461.