Os cientistas encontraram uma maneira de pular algumas das etapas mais desafiadoras ao construir um modelo de cérebro humano em miniatura no laboratório.
Em vez de fazer as células estaminais se proliferarem aos milhões e a crescerem em diferentes tipos de células, como neurônios, investigadores nos Países Baixos conseguiram desenvolver um organoide cerebral diretamente a partir do tecido cerebral fetal.
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A estrutura auto-organizada resultante é aproximadamente do tamanho de um grão de arroz. Embora não seja um órgão real (não tem pensamentos, emoções ou consciência), os investigadores esperam que se revele um modelo valioso para o tratamento de doenças e distúrbios cerebrais, especialmente em crianças.
“Com o nosso estudo, estamos dando uma contribuição importante para os campos de pesquisa organoide e do cérebro”, diz Hans Clevers, pioneiro na pesquisa organoide no Instituto Hubrecht e no Princess Máxima Center.
“Até agora, fomos capazes de derivar organoides da maioria dos órgãos humanos, mas não do cérebro – é realmente emocionante que agora também tenhamos conseguido superar esse obstáculo.”
O tecido cerebral fetal é geralmente obtido a partir de abortos eletivos, e os seus subsídios éticos na investigação científica variam consideravelmente de nação para nação, com alguns países proibindo totalmente a sua utilização e outros, como os Países Baixos, permitindo a sua utilização com limitações estritas.
Dada a baixa disponibilidade de tecido fetal, os cientistas anteriormente só cultivavam “minicérebros” humanos a partir de células estaminais.
Mas, ao contrário dos organoides derivados de células, que amadurecem espontaneamente até um ponto final, os organoides derivados de tecidos refletem um estado de desenvolvimento nativo e fixo que pode ser mantido por um bom tempo.
Na Holanda, investigadores do Princess Máxima Center. para oncologia pediátrica e do Instituto Hubrecht trabalharam em estreita colaboração com bioeticistas para conceber a sua metodologia.
Em última análise, a equipe conseguiu fazer pequenos fragmentos de tecido cerebral fetal se auto-organizarem em uma placa, criando uma estrutura tridimensional em camadas com vários tipos de células, incluindo neurônios e células de suporte, chamadas gliais radiais.
As glias radiais são um desenvolvimento especialmente interessante, pois são características específicas do homem que não são replicadas em modelos de roedores.
Melhor ainda, o organoide cerebral continuou a responder a alguns dos mesmos sinais químicos que um cérebro vivo e permaneceu vivo por mais de seis meses.
Em comparação, os organoides cerebrais feitos de células-tronco mal conseguem durar mais de 80 dias.
Clevers e seus colegas conseguiram até manipular geneticamente seus organoides para se assemelharem a tumores cancerígenos e testar drogas neles.
A equipe suspeita que seu sucesso possa ser atribuído, pelo menos em parte, às proteínas que o tecido cerebral pode produzir. Estas proteínas cruciais criam estruturas para as células cerebrais, para que possam auto-organizar-se numa estrutura tridimensional.
“Nosso novo modelo cerebral derivado de tecido nos permite compreender melhor como o cérebro em desenvolvimento regula a identidade das células”, diz Benedetta Artegiani, líder do grupo de pesquisa do Princess Máxima Center.
“Também poderia ajudar a compreender como erros nesse processo podem levar a doenças do neurodesenvolvimento, como a microcefalia, bem como outras doenças que podem resultar de um desenvolvimento descarrilado, incluindo o câncer cerebral infantil ”.
O estudo foi publicado na Cell.
Publicado no ScienceAlert
