Parece o começo de uma história de ficção científica, mas aconteceu dentro de um laboratório. Pesquisadores conseguiram fazer milhões de neurônios humanos crescerem e se conectarem dentro do cérebro de ratos vivos. O objetivo não é criar animais “mais humanos”, e sim resolver um problema que desafia a neurociência há décadas: como estudar doenças do cérebro humano dentro de um organismo vivo sem depender apenas de culturas celulares ou tecidos de cadáveres.
O experimento começou com pequenas esferas de células
O trabalho foi liderado pelo neurocientista Sergiu Pașca, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos.
Primeiro, os pesquisadores obtiveram células humanas e as reprogramaram para um estado semelhante ao de células-tronco. Depois, fizeram essas células se diferenciarem até formar organoides corticais, pequenas estruturas tridimensionais compostas por centenas de milhares de neurônios.
Esses organoides foram implantados em ratos geneticamente modificados para nascer sem a maior parte de seu próprio córtex cerebral.
Era justamente esse espaço que faltava em experimentos anteriores.
Depois do implante, o tecido humano cresceu, recebeu vasos sanguíneos e estabeleceu conexões funcionais com outras partes do sistema nervoso dos animais.
O resultado foi algo nunca alcançado nessa escala.
Quatro milhões de neurônios humanos passaram a viver ali
Nos animais modificados, as células humanas chegaram a ocupar mais de 90% da região correspondente ao córtex e aproximadamente metade do cérebro.
Ao todo, os pesquisadores introduziram cerca de quatro milhões de neurônios corticais humanos.
Isso exige uma ressalva importante.
Um cérebro humano possui dezenas de bilhões de neurônios. Além disso, os ratos do experimento não ganharam uma réplica perfeita de um córtex humano: faltam vários tipos celulares, sua organização é diferente e a escala é incomparavelmente menor.
Portanto, eles não possuem um “cérebro humano”.
O que os cientistas conseguiram foi criar um ambiente vivo no qual células cerebrais humanas conseguem amadurecer, estabelecer circuitos e interagir com um sistema nervoso completo.
E isso permite realizar experiências que seriam impossíveis diretamente em pessoas.
Uma falta de oxigênio revelou por que isso pode ser importante
Os pesquisadores fizeram um teste especialmente revelador.
Eles reduziram temporariamente o fornecimento de oxigênio ao cérebro dos animais.
Ratos comuns são relativamente resistentes a esse tipo de agressão. O cérebro humano, porém, pode sofrer danos graves quando privado de oxigênio, especialmente durante períodos críticos do desenvolvimento.
Os animais com neurônios humanos apresentaram lesões que lembram mais aquilo que ocorre em pessoas.
Isso pode oferecer um novo modelo para estudar condições relacionadas à falta de oxigênio no cérebro, incluindo determinados mecanismos associados à paralisia cerebral.
A vantagem é enorme: em vez de observar células humanas isoladas em uma placa, pesquisadores conseguem acompanhar como elas reagem dentro de um organismo vivo.
Então veio uma surpresa que ninguém esperava
Durante o estudo, os cientistas encontraram um tipo particularmente curioso de célula.
Eram neurônios de Von Economo.
Essas células grandes e pouco numerosas foram descritas há cerca de um século e aparecem em seres humanos, primatas e alguns mamíferos de cérebro complexo, como elefantes, baleias e golfinhos.
Elas estão presentes em regiões associadas a funções sociais e tomada de decisões. Sua perda também está relacionada à demência frontotemporal.
Até agora, esse tipo de neurônio não havia sido observado dessa maneira em modelos vivos de laboratório.
Uma possível explicação é simples: pela primeira vez, as células humanas tiveram espaço suficiente dentro do cérebro dos animais para crescer e desenvolver características que não aparecem facilmente em culturas convencionais.
Isso pode oferecer aos pesquisadores uma nova ferramenta para testar medicamentos e investigar doenças neurológicas.
Mas os ratos ficaram mais “humanos”?
Essa é provavelmente a pergunta mais inevitável.
Até agora, não há evidência de que esses animais tenham adquirido algo equivalente a uma mente humana.
Segundo Pașca, seu comportamento permanece relativamente próximo ao de ratos normais. Algumas diferenças foram observadas em tarefas de memória e reflexos, mas as conexões entre neurônios humanos e o restante do cérebro do roedor estão longe de reproduzir a arquitetura cerebral de uma pessoa.
Também existe uma diferença evolutiva de mais de 70 milhões de anos separando humanos e ratos.
Ainda assim, o experimento levanta questões éticas importantes.
Antes de realizá-lo, o grupo submeteu o trabalho à análise de um painel independente com especialistas em bioética, direito, biologia evolutiva, filosofia e representantes de pacientes.
Pașca também considera que experimentos equivalentes em primatas exigiriam cautela muito maior e afirmou que não deveriam ser realizados sem uma justificativa excepcionalmente forte.
Há outra limitação escondida dentro desses cérebros
Neurônios humanos são lentos.
Muito lentos.
Eles amadurecem aproximadamente 20 vezes mais devagar que os neurônios dos ratos. Isso significa que, mesmo quando um desses animais chega ao fim de sua vida, as células humanas implantadas ainda correspondem aproximadamente a um estágio infantil de desenvolvimento.
Por enquanto, portanto, o modelo é especialmente útil para investigar doenças e alterações que começam durante fases iniciais do desenvolvimento cerebral.
Isso inclui mecanismos relacionados a condições como autismo, epilepsia, esquizofrenia e paralisia cerebral, embora transformar descobertas feitas nesses animais em tratamentos eficazes para pacientes exigirá muitos outros estudos.
O objetivo final pode ser criar um modelo cerebral para cada paciente
É aqui que a tecnologia fica ainda mais interessante.
No futuro, pesquisadores poderiam utilizar células de uma pessoa específica para produzir organoides e implantá-los nesses animais.
Em teoria, seria possível estudar um modelo contendo características genéticas daquele paciente, observar como determinadas alterações afetam os circuitos cerebrais e testar possíveis tratamentos.
Não seria uma cópia do cérebro daquela pessoa.
Seria algo muito mais limitado, mas potencialmente valioso: um modelo vivo formado por suas próprias células cerebrais.
Esse é o verdadeiro salto proporcionado pelo experimento.
A ciência ainda está muito distante de reproduzir a complexidade de um cérebro humano dentro de outro animal.
Mas conseguiu algo que até pouco tempo atrás parecia quase impossível:
dar a milhões de neurônios humanos espaço para crescer dentro de um cérebro vivo e observar o que elas fazem quando finalmente conseguem se conectar.
[Fonte: El País]
