Di seguito riportiamo la sintesi, tradotta in italiano, dell’articolo “Molecular characterization and prospective isolation of human fetal cochlear hair cell progenitors”, pubblicato su “Nature Communications”.
Il primo autore e referente del Paper è Marta Roccio, biologa italiana che lavora in Svizzera.
Le cellule ciliate sensoriali situate nell’organo del Corti sono essenziali per i meccanismi meccano-sensoriali cocleari.
La loro perdita è irreversibile negli esseri umani con conseguente perdita permanente dell’udito. Lo sviluppo di interventi terapeutici per la perdita dell’udito richiede una conoscenza fondamentale delle somiglianze e delle potenziali differenze tra modelli animali e sviluppo umano, nonché l’istituzione di saggi basati su cellule umane. In questo lavoro è stata valutato il profilo di espressione genico e proteico dell’orecchio interno umano durante lo sviluppo in una finestra temporale che va dall’ottava alla dodicesima settimana al concepimento, e precisamente quando vengono differenziate le cellule ciliate cocleari. Utilizzando marcatori di superficie per il dominio proselito cocleare, vale a dire EPCAM e CD271, sono stati isolati i progenitori delle cellule ciliate che, collocati in coltura in organoidi tridimensionali, riacquistano il potenziale proliferativo e alla fine si differenziano in vitro. Questi risultati forniscono una base per studi comparativi con cellule otiche generate da cellule staminali pluripotenti umane e per stabilire nuove piattaforme per la convalida di farmaci.
L’udito negli esseri umani si basa su cellule ciliate sensibilizzanti localizzate nell’organo di Corti. Le cellule ciliate e le loro cellule di supporto non sensoriali circostanti derivano da progenitori SOX2 + all’interno di una regione del dotto cocleare in via di sviluppo noto come dominio proselito(PSD) . Le cellule pilifere e le cellule di supporto vengono specificate poco dopo dall’attività coordinata dei fattori di trascrizione, come Atoh, e dall’inibizione laterale Notch mediata, che risulta in un modello a mosaico dei due tipi di cellule.
Mentre sono disponibili dati estesi sull’espressione genica durante lo sviluppo del topo, esistono solo informazioni limitate per lo sviluppo cocleare umano. La prima comparsa di cellule ciliate all’interno del dotto cocleare umano è stata precedentemente documentata durante la 12-13a settimana di sviluppo.. La caratterizzazione della PSD fetale potrebbe fornire un quadro per comprendere lo sviluppo delle cellule ciliate e per studi comparativi con l’obiettivo di trovare modi per avviare la rigenerazione delle cellule ciliate nella coclea umana. Inoltre, ottenere informazioni sui progenitori delle cellule cigliate umane offrirà un piano generare questo tipo di cellula umana rara e transitoria da fonti più abbondanti come le cellule staminali pluripotenti .In questo lavoro è stata mappata l’espressione di marcatori otici ben noti mediante immunoistochimica e multiplex qRT-PCR durante lo sviluppo dell’orecchio interno umano. Ci siamo concentrati sugli stadi dello sviluppo quando la PSD cocleare umana diventa postmitotica e le cellule ciliate iniziano a differenziarsi; in parallelo è stato caratterizzato il ganglio spirale e l’epitelio sensoriale vestibolare. Inoltre, è stato sviluppato un metodo di coltura organoide 3D che permette l’espansione delle cellule del dotto cocleare fetali umani attraverso il loro isolamento con cell sorting (FACS), basandosi sull’espressione EpCAM. Si evidenzia che una popolazione cellulare che esprime EPCAM e CD271 include quasi la totalità dei progenitori delle cellule ciliate all’interno della PSD cocleare umana. I nostri risultati forniscono intuizioni nello sviluppo dell’orecchio interno umano e forniscono un metodo per purificare e coltivare i progenitori delle cellule ciliate umane e differenziarli in vitro in cellule ciliate.
