Ainda hoje, o estudo das variações do neurodesenvolvimento e da cognição humana é limitado pela disponibilidade de modelos experimentais. Enquanto os modelos animais recapitulam apenas parcialmente o desenvolvimento, a genética e a heterogeneidade do cérebro humano, os organoides cerebrais ou “minicérebros” criados em laboratório a partir de células-tronco oferecem uma alternativa experimental bastante eficaz. Os minicérebros são estruturas tridimensionais que mimetizam estágios iniciais do desenvolvimento neural humano. São ferramentas importantes para desvendar os mecanismos patológicos de doenças neurológicas com origem embrionária, como o autismo.
No entanto, o procedimento tradicional para criar esses minicérebros em laboratório é altamente custoso e demorado. Os minicérebros são criados a partir de células-tronco de pluripotência induzida (iPSCs), que são células somáticas (de tecidos adultos, como pele, sangue ou polpa de dente) induzidas em laboratório a voltarem ao estágio embrionário. Todo esse processo para realizar a reprogramação celular acaba limitando as pesquisas que usam essa abordagem a realizarem estudos apenas com um pequeno número de amostras por vez.
Mas já pensou se fosse possível utilizar os minicérebros em escala industrial para diversas aplicações? O primeiro passo para que a ciência alcance esse avanço foi dado pelo biólogo molecular e Ph.D., Dr. Alysson R. Muotri, pioneiro no desenvolvimento e uso de minicérebros. Ele e sua equipe da Universidade da Califórnia (EUA), conseguiram, pela primeira vez, converter células somáticas diretamente em minicérebros funcionais, sem passar pelo tradicional estágio de propagação das iPSCs. Os cientistas conseguiram esse feito manipulando as condições de cultivo das células e estimulando a especialização neural em 3D imediatamente após a reprogramação celular. É a primeira trans-diferenciação em 3D da história. Com essa tecnologia, é possível diminuir drasticamente o custo e o tempo de criação desses minicérebros, além de abrir a possiblidade de gerar uma grande quantidade de amostras para avaliação experimental. O estudo completo foi publicado em agosto na revista cientifica Stem Cell & Development.
“Essa descoberta é um grande avanço para a ciência. Conseguimos mostrar que é possível acelerar o processo de desenvolvimento de minicérebros e, consequentemente, agilizar diversas pesquisas. A nova tecnologia vai ser transformadora na busca por tratamentos para síndromes neurológicas graves, como o autismo. Nosso próximo passo é aplicar essa tecnologia para gerar minicérebros de 100 autistas, com mutações diferentes, de uma só vez. Abrimos a possibilidade de criar bancos de minicérebros com alterações genéticas distintas. Se quisermos entender a variação cognitiva em humanos, esse é um excelente começo”, finaliza o Dr. Muotri, que também é chefe cientifico da startup de biotecnologia TISMOO, primeiro laboratório do mundo exclusivamente dedicado a análises genéticas focadas em perspectivas terapêuticas personalizadas para Transtorno do Espectro do Autismo e outros transtornos neurológicos de origem genética.
