Minicérebros em laboratório desenvolvem células da retina

Minicérebro com 75 dias de vida, onde aparecem neurônios (verdes) e astrócitos (vermelho).[Imagem: IDOR]

Minicérebros

Desde 2016, cientistas do Instituto D'Or de Pesquisa e Ensino (IDOR), em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), vêm criando em laboratório organoides cerebrais.

Também conhecidos como "minicérebros", são estruturas tridimensionais geradas a partir de células reprogramadas extraídas da urina de voluntários e que funcionam como modelo do desenvolvimento do cérebro.

Ao longo desse período, esses órgãos artificiais vêm se tornando cada vez mais complexos.

Agora, a equipe conseguiu gerar minicérebros com novas estruturas cerebrais, incluindo células da retina. No cérebro humano, essas células são responsáveis por receber estímulos luminosos e, a partir deles, transmitir impulsos elétricos às células nervosas envolvidas no processamento da visão.

Minicérebros com retina

Os minicérebros são produzidos por meio da tecnologia da reprogramação celular, em que células retiradas da pele ou da urina de um voluntário são induzidas, em laboratório, a voltarem ao estágio de células-tronco embrionárias, com potencial de dar origem a qualquer tecido do corpo humano. Em seguida, essas células são transformadas em neurônios e outros tipos celulares do sistema nervoso. Ainda que de maneira rudimentar, a estrutura pode ser comparada aos primeiros estágios de desenvolvimento do cérebro.

A partir daí, os minicérebros se desenvolvem em um processo autorregulado. Em outras palavras, tudo que se precisa fazer é garantir que eles tenham o ambiente adequado para se desenvolver. Nesse ambiente, as células começam a formar áreas equivalentes às regiões em formação do cérebro humano.

A equipe conseguiu agora sofisticar o ambiente onde as células são mantidas, se aproximando mais ainda do que acontece no desenvolvimento intrauterino. Assim se formaram, por exemplo, o epitélio pigmentar e as células da retina, capazes de reagir a estímulos luminosos.

"Esses organoides são uma demonstração de que é possível repetir, em laboratório, gradientes cada vez mais avançados do desenvolvimento cerebral humano," comemora o neurocientista Stevens Rehen, que liderou o trabalho. "Utilizamos esses avatares biológicos para entender doenças humanas e testar, sem risco para pessoas, efeitos de substâncias com potencial terapêutico".

Os minicérebros já conseguem enxergar?

Com o desenvolvimento das células da retina, os pesquisadores prontamente se perguntaram: Será que os minicérebros enxergam?

"Bem, isso depende do que consideramos enxergar", explica a pesquisadora Lívia Goto. "O que eles podem fazer é reagir à luz, emitindo impulsos elétricos, de maneira equivalente a um olho rudimentar - como aqueles encontrados em organismos unicelulares fotossensíveis, por exemplo".

Porém, se considerarmos "enxergar" um processo mais complexo, que envolve processar os estímulos luminosos e recrutar certas áreas do cérebro para responder a eles, isso não é possível observar nos organoides. Nesses modelos, as regiões cerebrais não são definidas e organizadas como no cérebro humano.

Além da UFRJ e do IDOR, várias outras instituições brasileiras estão envolvidas no esforço para aperfeiçoar os modelos de organoides cerebrais, incluindo o Instituto do Cérebro da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a Universidade Estadual de Campinas.

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