Camundongos que receberam tecido cerebral humano tiveram desempenho semelhante ao de animais saudáveis em um teste de memória de curto prazo, apesar de terem nascido sem córtex cerebral. O resultado faz parte de um experimento em que organoides humanos cresceram no cérebro dos roedores, formaram conexões com o sistema nervoso e restauraram funções simples.
O estudo foi publicado nesta quarta-feira (16) na revista Nature. A pesquisa descreve a integração mais extensa de células cerebrais humanas já realizada em um animal e indica que esse modelo pode ser usado para investigar doenças associadas ao desenvolvimento anormal do cérebro, como a paralisia cerebral, além de testar tratamentos.
Como o tecido se desenvolveu
Os cientistas transplantaram organoides cerebrais, estruturas produzidas em laboratório a partir de células-tronco humanas e capazes de reproduzir algumas características do tecido cerebral, em camundongos geneticamente modificados. Esses animais não desenvolvem o córtex, a camada mais externa do cérebro, relacionada nos humanos a funções como pensamento e memória.
Sem o córtex dos próprios animais para disputar espaço, os organoides cresceram de forma mais ampla. Entre dois e três meses depois do transplante, o tecido humano aumentou quase cinco vezes de tamanho e ocupou mais de 90% do espaço vazio no cérebro. Também enviou projeções que chegaram a regiões profundas da medula espinhal.
O tecido transplantado ainda originou neurônios especializados, entre eles células semelhantes aos neurônios de von Economo. Essas células estão associadas à cognição social em humanos e em alguns outros animais e, segundo Pașca, estão entre as mais vulneráveis a doenças neurodegenerativas, especialmente à demência frontotemporal. Estruturas semelhantes não haviam surgido até então em organoides mantidos em laboratório.
Um modelo para estudar doenças
Os pesquisadores também submeteram os camundongos a condições de baixa disponibilidade de oxigênio semelhantes às relacionadas à paralisia cerebral em bebês prematuros. Apenas os animais que receberam o tecido humano desenvolveram dificuldades de coordenação motora parecidas com as observadas em pessoas com a doença.
Os camundongos nascidos sem córtex, por outro lado, conseguiam sobreviver e se locomover razoavelmente bem mesmo sem receber os organoides. Para os cientistas, os resultados indicam que os animais transplantados podem ajudar a investigar os mecanismos da paralisia cerebral e a avaliar possíveis tratamentos.
O modelo também supera uma limitação dos organoides cultivados em placas: essas estruturas permitem observar fases iniciais do desenvolvimento cerebral humano, mas geralmente não têm vasos sanguíneos nem um organismo com o qual possam trocar sinais. Em 2024, a equipe de Pașca já havia usado camundongos com organoides humanos para avaliar medicamentos contra a síndrome de Timothy, condição genética associada ao autismo e à epilepsia.
Limites do experimento
A criação de quimeras, animais com células humanas, envolve questões éticas sobre a possibilidade de o tecido alterar a inteligência ou desenvolver alguma forma de consciência. Pașca afirmou que o experimento passou por ampla supervisão, com avaliações de comitês independentes de bioética.
Os pesquisadores reconhecem, porém, que novas etapas podem apresentar desafios. Se os tecidos transplantados se tornarem mais complexos ou forem usados animais com desenvolvimento cerebral mais próximo do humano, como primatas, os limites éticos precisarão ser reavaliados.
