Seria o fim das pesquisas com animais?
Os chamados “organoides” são estruturas 3D, ou “gemas de órgãos”, criadas com células em laboratório para se assemelharem a um órgão humano funcional. Os organoides são usados para estudar o desenvolvimento humano, testar medicamentos e compreender o desenvolvimento de doenças.
Utilizando técnicas de cultura de tecido sofisticadas, os cientistas já conseguiram crescer mini fígados, corações e partes do intestino em laboratório. Quão incrível é isso?
Agora, eles deram mais um passo adiante e criaram versões miniaturizadas do cérebro, que se comportam exatamente como esse órgão deveria se comportar, oferecendo uma rara oportunidade de estudar tecido cerebral humano funcional.
Uma espiada dentro do cérebro humano
Os chamados “esferoides corticais humanos” não só exibem uma notável semelhança com a estrutura e organização do córtex cerebral humano, a região responsável por funções como linguagem, pensamento, percepção e processamento de informações, como também possuem neurônios funcionais capazes de transmitir sinais uns para os outros.
Os cientistas esperam que esses minúsculos “cérebros” melhorem ainda mais nosso conhecimento de como o sistema nervoso se desenvolve, e permitam que os pesquisadores detectem os mecanismos que contribuem para certas doenças neuropsiquiátricas, como o autismo e a esquizofrenia.
De acordo com o pesquisador-chefe do estudo, Sergiu Paşca, um dos principais problemas na compreensão de transtornos mentais é que não podemos acessar diretamente o cérebro humano. Sendo assim, não conhecemos um bocado de informações que poderiam fazer toda a diferença na compreensão de doenças e, consequentemente, no desenvolvimento de tratamentos cada vez mais eficientes.
Virada de jogo
Essas estruturas mudam a história. De acordo com o pesquisador, os esferoides se assemelham à arquitetura tridimensional do córtex e têm padrões de expressão genética que mimetizam aqueles em um cérebro fetal em desenvolvimento.
Os cientistas acreditam que os mini cérebros servirão como amostras seguras para análises mais detalhadas de como certas regiões do cérebro se desenvolvem, e como algumas funções são afetadas quando não são executadas da maneira como deveriam.
O desenvolvimento do estudo
Com o objetivo de produzir organoides cerebrais mais estruturais e funcionalmente relevantes, pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, colheram células da pele de cinco pessoas e as converteram em células “em branco”, chamadas células-tronco pluripotentes induzidas. Estas células são úteis porque possuem a capacidade de se transformarem em virtualmente qualquer tipo de célula encontrada no corpo.
Depois de dar as células uma chance de crescerem em monocamadas, elas foram colocadas em um tipo especial de prato que as impedia de aderir a superfícies, incentivando o crescimento em 3D.
As células logo começaram a criar pequenas colônias esféricas, momento em que os pesquisadores adicionaram um coquetel de moléculas para incentivá-las a se tornarem células cerebrais imaturas.
Ao longo do tempo, estas estruturas foram diferenciadas em neurônios e um outro tipo de célula em forma de estrela chamada de astrócito, também abundante no sistema nervoso. Estas células se envolvem em torno das conexões entre os neurônios, ou sinapses, e executam uma variedade de papéis cruciais, como a regulação da transmissão dos sinais.
Quando os pesquisadores cortaram essas bolas de células, encontraram um arranjo 3D semelhante ao que seria encontrado no córtex humano.
O mais animador foi que testes funcionais revelaram que 80% dos neurônios nos esferoides podiam disparar sinais quando estimulados, e 86% participaram de atividade de rede, exibindo atividade espontânea semelhante ao que observamos no cérebro humano.
Medicina personalizada (e livre de testes com animais)
Esta pesquisa ainda está dando seus primeiros passos e estamos muito longe de substituir os animais de laboratório, mas a possibilidade de crescimento destas estruturas a partir de células individuais de um paciente doente abre portas para a medicina personalizada, o que significa que os tratamentos são mais propensos a serem de fato eficazes. [iflscience]
