Cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, realizaram uma inovação significativa ao fazer neurônios humanos funcionarem no cérebro de camundongos, uma conquista que representa o maior grau de integração de células cerebrais humanas já registrado até hoje. O estudo, divulgado nesta quarta-feira (16) na revista científica Nature, demonstra que o tecido cerebral transplantado cresceu, ocupou a maior parte do espaço disponível no cérebro dos animais e estabeleceu conexões com o sistema nervoso central dos camundongos, abrindo novas perspectivas para a pesquisa de doenças neurológicas e o desenvolvimento de tratamentos.
Para a realização do experimento, os pesquisadores utilizaram organoides cerebrais, pequenas estruturas produzidas em laboratório a partir de células-tronco humanas que simulam algumas características do tecido cerebral. Essas estruturas foram transplantadas em camundongos geneticamente modificados para não desenvolverem o córtex cerebral, camada responsável por funções complexas como pensamento, memória e cognição. A ausência dessa camada nos animais foi uma estratégia que permitiu o desenvolvimento mais amplo do tecido humano transplantado, sem competição por espaço.
Após dois a três meses do procedimento, o tecido cresceu quase cinco vezes de tamanho, ocupando mais de 90% do espaço vazio no cérebro dos camundongos e formando projeções que alcançaram regiões profundas da medula espinhal. Essa expansão superou estudos anteriores em que as células do próprio animal predominavam na estrutura cerebral, demonstrando uma integração mais extensa do tecido humano. Além disso, o transplante resultou na formação de neurônios especializados, incluindo células semelhantes aos neurônios de von Economo, associados à cognição social em humanos e outros animais. Segundo o pesquisador Pașca, essas células são altamente vulneráveis a doenças neurodegenerativas, como a demência frontotemporal, e, até então, não haviam sido observadas em organoides cultivados em laboratório.
Outro aspecto relevante do estudo foi a recuperação de funções cognitivas simples nos camundongos transplantados. Em testes de memória de curto prazo, os animais apresentaram desempenho semelhante ao de camundongos saudáveis, embora não tenham demonstrado aumento de inteligência geral, uma vez que os controles com córtex intacto não apresentaram mudanças comportamentais significativas após o transplante.
A pesquisa também investigou a potencialidade do método para estudar doenças neurológicas, como a paralisia cerebral. Os camundongos transplantados foram expostos a condições de baixa disponibilidade de oxigênio, semelhantes às que podem afetar bebês prematuros, e apenas aqueles que receberam tecido cerebral humano apresentaram dificuldades de coordenação motora semelhantes às observadas em pacientes com a doença. Curiosamente, animais sem córtex cerebral, mesmo sem o transplante, conseguiram sobreviver e se locomover razoavelmente bem, indicando que o tecido transplantado pode servir como modelo para compreender mecanismos da doença e testar possíveis tratamentos.
A vantagem do método em relação ao uso de organoides cultivados em laboratório reside na presença de vasos sanguíneos e na capacidade de troca de sinais entre o tecido transplantado e o organismo do animal, o que possibilita estudos mais próximos às condições humanas. Em 2024, a equipe de Pașca já havia utilizado camundongos com organoides humanos para avaliar medicamentos contra a síndrome de Timothy, uma condição genética grave relacionada ao autismo e à epilepsia.
Porém, a criação de animais com células humanas, conhecida como quimerismo, levanta questões éticas relevantes. Pașca afirmou que o experimento passou por rigorosa supervisão, incluindo avaliações de comitês independentes de bioética. Ainda assim, os pesquisadores reconhecem que futuras pesquisas, especialmente com tecidos mais complexos ou em animais com desenvolvimento cerebral mais próximo ao humano, como primatas, demandarão uma reavaliação dos limites éticos envolvidos.
