Cientistas criam minicérebros em laboratório

Minicérebros

Por que confiar em cérebros de camundongos e outras cobaias para nos ajudar a entender o nosso órgão mais complexo quando se pode cultivar um modelo de um cérebro humano?

Cientistas acabam de criar o que eles chamam de "minicérebros", órgãos do tamanho de grãos de arroz cultivados desde o princípio a partir de células-tronco.

Os minúsculos "cérebros" incluem partes do córtex, hipocampo e até mesmo retinas.

Mesmo ainda muito distantes de um cérebro humano completo, essas estruturas de tecido 3D já estão permitindo que os pesquisadores estudem os estágios iniciais do desenvolvimento do cérebro humano, algo que não pode ser feito em cérebros reais por razões óbvias.

Como os cérebros humanos são muito diferentes dos cérebros da maioria dos animais, estudar apenas cérebros de animais dá uma compreensão muito pobre do mesmo processo em seres humanos.

Em menos de um mês, as células-tronco se transformaram nos "minicérebros", organoides entre 3 e 4 milímetros de diâmetro, contendo estruturas que correspondem à maior parte das regiões do cérebro.
[Imagem: Nature]

Como cultivar um cérebro

Agora esse problema começou a ser resolvido por Juergen Knoblich e seus colegas do Instituto de Biologia Molecular, em Viena (Áustria).

Para crescer seus cérebros em miniatura, Knoblich e seus colegas pegaram células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) - células adultas reprogramadas para se comportar como células-tronco embrionárias - e colocaram-nas em uma mistura de nutrientes que se acredita ser importante para o desenvolvimento do cérebro.

As células-tronco primeiro se diferenciaram no tecido neuroectoderma, a camada de células que se transforma no sistema nervoso de um embrião. O tecido foi suspenso em um gel que serve de andaime, para ajudar a desenvolver uma estrutura em 3D.

Em menos de um mês, as células-tronco se transformaram nos "minicérebros", organoides entre 3 e 4 milímetros de diâmetro, contendo estruturas que correspondem à maior parte das regiões do cérebro.

Por exemplo, todos os organoides parecem conter partes do córtex, cerca de 70% deles continha um plexo coroide - que produz o fluido espinhal - e cerca de 10% continham um tecido da retina.

No entanto, não se desenvolveu uma região do cérebro chamada cerebelo, que coordena a parte motora e a linguagem, entre outras funções - talvez porque ela se desenvolva mais tarde.

Cérebros maiores?

Para exemplificar a utilidade dos seus minicérebros, os pesquisadores já os utilizaram para estudar a microcefalia, uma condição na qual o cérebro fetal não atinge seu tamanho normal.

Mas o que muitos se perguntam agora é se os cientistas poderiam cultivar cérebros maiores, com um maior tempo de desenvolvimento.

Isto envolve questões práticas e questões éticas.

Na questão prática, as células-tronco teriam de se diferenciar também em vasos sanguíneos, para fornecer nutrientes para o organoide, já que, sendo maior, nem todas as células seriam banhadas pelos nutrientes em que estão mergulhadas.

Segundo a equipe, isto será mais difícil do que o que eles fizeram até agora, quando apenas o tecido cerebral foi cultivado.

No segundo aspecto, envolvendo a questão ética, o próprio Dr. Knoblich reconhece que não seria desejável tentar tempos maiores de desenvolvimento, uma vez que fatalmente surgirão questões envolvendo a eventual manifestação de consciência - para a ciência moderna, a consciência é uma propriedade imanente do cérebro, gerada pela sua organização biológica.