Milad Fakurian / Unsplash
Ao fundir diferentes organoides humanos, os investigadores criaram “mini-cérebro” que contêm a maioria dos tipos de células encontradas nos cérebros fetais.
Segundo o New Scientist, através da fusão de diferentes organoides, foram criados “mini-cérebros” humanos que contêm 80% dos tipos de células de um cérebro fetal com 40 dias.
“Embora a chegar a um ponto em que nos aproximamos do cérebro fetal”, afirma Annie Kathuria da Universidade Johns Hopkins, em Maryland.
O objetivo, do estudo publicado no bioRxiv, é criar organoides mais adequados para estudar doenças como o autismo e a esquizofrenia, o que é difícil de fazer em animais.
“Se quisermos fazer estudos de doenças, toxicologia ou ambientais num cérebro num prato, devemos aproximá-lo o mais possível do cérebro [humano]”, diz Kathuria. “Eu diria que é um pouco melhor do que um rato, um pouco menos do que um humano. Está algures no meio”.
Estas estruturas, a que a equipa chama de organoides cerebrais multi-regiões, ainda não estão perto de um cérebro humano real, diz Kathuria. “Estamos muito longe de chegar ao ponto de nos preocuparmos com o facto de isto estar a desenvolver consciência, dor ou inteligência”.
Nas últimas duas décadas, tornou-se possível cultivar versões em miniatura de muitos órgãos humanos, colocando as células estaminais nas condições químicas e físicas adequadas.
Em 2013, uma equipa que incluía Madeline Lancaster, do Laboratório de Biologia Molecular do MRC, em Cambridgem no Reino unido, fez crescer organoides de cérebro humano pela primeira vez.
Tantos os organoides de cérebros animais como os humanos são agora amplamente utilizados na investigação. Alguns grupos estão mesmo a tentar transformá-los em processadores vivos de inteligência artificial para a realização de várias tarefas.
No entanto, para além de conterem muito menos neurónios em geral, os organóides cerebrais são também constituídos apenas por uma pequena fração dos tipos de células existentes num cérebro normal, o que os torna mais parecido com versões em miniatura de regiões cerebrais específicas do que com o órgão inteiro.
Também nunca crescem mais do que alguns milímetros de largura porque, sem vasos sanguíneos para fornecer oxigénio, as células do meio começam a morrer quando crescem.
A equipa de Kathuria é uma das várias que está a tentar resolver estes problemas através da fusão de diferentes organóides. Os investigadores criaram dois tipos de organóides cerebrais a partir de células do cérebro e do rombencéfalo, mais um organoide epitelial, uma vez que estas células formam vasos sanguíneo, entre outras coisas.
Após 20 dias, os três organóides — cada um com menos de um milímetro de diâmetro — foram postos em contacto, o que resultou na fusão. Algumas células deslocaram-se de um organoide para outro, pelo que se misturaram até certo ponto.
A equipa repetiu as experiências com células estaminais de três indivíduos, mas cada organoide fundido era derivado das células de uma única pessoa.
A fusão de tipos de organóides desta forma é certamente uma abordagem interessante, diz Lancaster, que não esteve envolvido no estudo. Mas outras equipas criaram organóides fundidos — por vezes chamados assembloides — com um nível de sofisticação semelhante.
Para além de criar a maioria dos tipos de células observadas nos primeiros cérebros fetais, a equipa também observou as fases iniciais das células epiteliais que se transformam em vasos sanguíneos, diz Kathuria.
A equipa está agora a trabalhar no sentido de proporcionar alguma forma de movimento fluido para encorajar o seu desenvolvimento. “Estamos a colaborar com engenheiros para começar a gerar o fluxo no sistema”, afirma.
Até agora, nenhuma equipa conseguiu criar organoides cerebrais com vasos sanguíneos funcionais, diz Lancaster.
A dada altura, a comunidade científica terá de decidir qual o limite a partir do qual o desenvolvimento de organoides cerebrais não é ético, diz Kathuria. Mas talvez sejam necessários 10 anos para que a tecnologia chegue a essa fase.
