Minicérebro humano é implantado em ratos

Por , em 17.04.2018

O Instituto Salk (EUA) acaba de publicar um artigo na revista Nature Biotechnology em que detalha um experimento que envolve implantar organoides cerebrais humanos nos cérebros de ratos. Esses modelos embrionários 3D do cérebro humano são criados a partir da estimulação de células-tronco, e possuem as características de um cérebro embrionário com até nove semanas de desenvolvimento.

Segundo os autores do relatório, esses ratos se comportaram exatamente como os ratos sem implante, e tinham também a mesma aparência, tirando uma pequena cobertura transparente em no crânio, que tampava o local em que o organoide do tamanho de uma lentilha havia sido implantado.

O experimento foi feito para entender como o cérebro humano se desenvolve no cérebro de outra espécie e também para testar se este tecido pode substituir regiões do cérebro que não se desenvolveram normalmente ou que foram danificadas.

“Este é um avanço técnico importante”, afirmou o neurocientista Michal Stachowiak, da Universidade do Estado de Nova York. O pesquisador usa os organoides cerebrais para estudar a esquizofrenia, e classifica esse estudo como “um importante passo inicial para utilizar organoides na medicina regenerativa”.

Quando pesquisadores do Instituto Salk descreveram brevemente seus experimentos em novembro de 2017 no encontro anual da Sociedade de Neurociência, outros pesquisadores levantaram questões sobre o que esses organoides humanos fariam com a inteligência, consciência e identidade dos ratos.

Desde a criação de organoides cerebrais humanos em 2013, cientistas esperam que essas estruturas funcionem melhor que animais de laboratório ou células que crescem em cultura para revelar como o cérebro humano se desenvolve, tanto em situação de normalidade quanto em situações anormais.

A necessidade de implantar os organoides em outros seres vivos é justificada por um obstáculo do desenvolvimento desses tecidos. Assim que eles crescem mais do que alguns milímetros, nutrientes e oxigênio não conseguem acessar as células mais internas. “Nas nossas mãos, os organoides param de crescem ao redor da quinta semana. Nós vemos a morte celular mesmo na parte externa dos organoides começando com 10 semanas, e isso se torna muito dramático com o tempo. Este é um obstáculo óbvio para estudos longos”, explica Fred Cage, pesquisador principal do artigo.

Para conseguir estudar o desenvolvimento fetal do cérebro por mais de um ou dois trimestres, os pesquisadores precisam que esses organoides vivam por mais tempo. A solução para o problema foi encontrada ao implantá-los no cérebro de ratos, já que neste ambiente eles têm tudo o que precisam para crescer e se desenvolver.

No experimento, os pesquisadores usaram organoides que tinham entre 31 e 50 dias e os implantaram nos cérebros de mais de 200 ratos. Para isso, foi necessário remover uma pequena quantidade de tecido cerebral, para criar espaço para o implante. Já que as células humanas haviam sido geneticamente projetadas para produzir proteína fluorescente verde, as pequenas bolinhas eram visíveis na cor verde através da tampinha transparente no crânio dos ratos.

Cerca de 80% dos implantes funcionaram. Entre duas e doze semanas, os organoides criaram mais neurônios, incluindo alguns encontrados em regiões específicas do córtex humano; células da glia e células-tronco neurais. Com 14 dias quase todos os organoides desenvolveram uma rica rede de vasos sanguíneos que carregam nutrientes e oxigênio, permitindo que eles sobrevivessem por 233 dias. Suas estruturas e maturação celular eram as de um recém-nascido.

Os organoides implantados também tinham axônios, a parte do neurônio responsável pela condução dos impulsos elétricos que parte do corpo celular até outro neurônio. Eles formaram sinapses tão fortes com os neurônios do rato que a atividade neural das duas espécies ficou sincronizada.

Mas os ratos com organoides humanos não apresentaram aprendizado melhor do que aqueles sem o implante. Os cientistas colocaram os ratos em plataformas circulares com 20 buracos ao redor da borda, gentilmente guiando-os para um buraco que dava para um túnel de fuga e depois deixando que eles fizessem o mesmo sozinhos para testar suas memórias. No primeiro dia de testes, os ratos com organoides humanos cometeram menos erros, mas o mesmo não foi observado no segundo dia.

“Nós estamos apenas arranhando a superfície” em termos de testes de comportamento, diz Gage. “Acho que é muito cedo para fornecer respostas sólidas para esta questão importante”. O teste do túnel de fuga também é bastante específico. “Não podemos excluir neste momento outros impactos comportamentais”, diz ele. [Statnews]

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (24 votos, média: 5,00 de 5)

1 comentário

  • Guilherme Junqueira de Almeida:

    Essa notícia na mão de um bom escritor rende uma ótima história de Terror com Ficção Científica, já pensou nisso? ^_^

Deixe seu comentário!