Por Redação O Sul | 3 de novembro de 2022
Imagem fornecida pela Universidade de Stanford mostra uma fatia de cérebro de rato mostrando o organoide cortical humano em verde brilhante.
Foto: DivulgaçãoCientistas transplantaram com sucesso grupos de neurônios humanos para cérebros de ratos recém-nascidos, um feito impressionante de engenharia biológica que pode fornecer modelos mais realistas para condições neurológicas como o autismo e funcionar como uma maneira de restaurar cérebros comprometidos.
Em um estudo publicado em outubro, pesquisadores da Universidade de Stanford relataram que os aglomerados de células humanas, conhecidos como “organoides”, transformaram-se em milhões de novos neurônios e se conectaram em seus novos sistemas nervosos. Uma vez que os organoides se conectaram ao cérebro dos ratos, os animais puderam receber sinais sensoriais de seus bigodes e ajudar a gerar sinais de comando para orientar seus movimentos.
O Dr. Sergiu Pasca, o neurocientista que liderou a pesquisa, disse que ele e seus colegas estavam agora usando os neurônios transplantados para aprender sobre a biologia subjacente ao autismo, esquizofrenia e outros distúrbios do desenvolvimento.
“Se realmente queremos enfrentar a biologia desses distúrbios, precisaremos de modelos mais complexos do cérebro humano”, disse Pasca.
Em 2009, depois de se formar em medicina na Romênia, Pasca ingressou em Stanford como pesquisador de pós-doutorado para aprender a criar neurônios humanos em uma placa. Ele e seus colegas pegaram células da pele de voluntários e as banharam em substâncias químicas que as fizeram mudar de característica. Agora elas eram mais como células embrionárias, que podem se tornar qualquer tecido do corpo.
Com a adição de mais produtos químicos, os pesquisadores persuadiram as células a se desenvolverem em neurônios. Eles puderam então observar pulsos de voltagem ocorrendo ao longo do comprimento dos neurônios enquanto eles estavam na placa.
Pasca e seus colegas realizaram o mesmo experimento novamente, desta vez usando células da pele de pessoas com síndrome de Timothy, uma forma rara de autismo causada por uma única mutação que leva a sérios problemas cardíacos, bem como linguagem e habilidades sociais comprometidas.
Cultivando neurônios da síndrome de Timothy em uma placa, Pasca pôde ver várias diferenças entre eles e os neurônios típicos. Eles produziram quantidades extras de substâncias químicas sinalizadoras, como a dopamina, por exemplo.
Mas examinar células isoladas pode revelar apenas um número limitado de pistas sobre essa doença. Pasca suspeitava que poderia aprender mais estudando milhares de neurônios unidos em circuitos chamados organoides cerebrais.
Uma nova receita química permitiu que Pasca imitasse a situação dentro do cérebro em desenvolvimento. Banhadas nesse caldo, as células da pele se transformaram em células cerebrais progenitoras, que por sua vez se tornaram emaranhados de neurônios encontrados nas camadas externas do cérebro, chamadas de córtex.
Em um estudo posterior, ele e seus colegas conectaram três organoides: um feito de córtex, outro de medula espinhal e um terço de células musculares. Estimular o organoide do córtex fez com que as células musculares se contraíssem.
Mas os organoides estão longe de ser cérebros em miniatura. Por um lado, seus neurônios permanecem atrofiados. Por outro, eles não são tão eletricamente ativos quanto os neurônios comuns em um cérebro vivo. “Está claro que há uma série de limitações para esses modelos”, disse Pasca.
