Mini-creiere umane realizate în laborator

Oameni de stiinta olandezi au gasit o modalitate de a sari peste unele dintre cele mai dificile etape în construirea unui model de creier uman în miniatura în laborator. Acest „mini-creier” este fabricat din tesut real si „are un potential urias”, spun ei. În loc sa determine celulele stem sa prolifereze cu milioanele si sa se transforme în diferite tipuri de celule, cum ar fi neuronii, cercetatorii olandezi au reusit sa dezvolte un organoid cerebral direct din tesut cerebral fetal.Structura rezultata, care se auto-organizeaza, are dimensiunea unui bob de orez. Desi nu este un organ real (nu are gânduri, emotii sau constiinta), cercetatorii spera ca se va dovedi a fi un model valoros pentru tratamentul bolilor si tulburarilor cerebrale, în special la copii. „Cu acest studiu, aducem o contributie importanta în domeniul cercetarii organoizilor si al creierului”, spune Hans Clevers, un pionier în cercetarea organoizilor la Institutul Hubrecht si la Centrul Printesa Máxima, într-un comunicat. „Pâna acum, am reusit sa obtinem organoizi din majoritatea organelor umane, dar nu si din creier, si suntem entuziasmati ca am reusit sa depasim si acest obstacol”, spun cercetatorii. Tesutul cerebral fetal este obtinut, de obicei, în urma avorturilor voluntare, iar reglementarile de natura etica în cercetarea stiintifica variaza considerabil de la o natiune la alta, unele tari interzicând complet utilizarea acestora, iar altele, precum Olanda, permitând utilizarea cu limitari stricte. Având în vedere disponibilitatea redusa a tesutului fetal, oamenii de stiinta au cultivat pâna acum doar „mini-creiere” umane din celule stem. Dar, spre deosebire de organoizii derivati din celule, care se maturizeaza spontan pâna la un punct final, organoizii derivati din tesuturi reflecta o stare de dezvoltare nativa, fixa, care poate fi mentinuta pentru o perioada destul de lunga de timp. În Tarile de Jos, cercetatorii de la Centrul Printesa Máxima pentru Oncologie Pediatrica si de la Institutul Hubrecht au colaborat îndeaproape cu bioeticienii pentru a-si concepe metodologia. În cele din urma, echipa a reusit sa ”convinga” fragmente mici de tesut cerebral fetal sa se autoorganizeze într-un vas de laborator, creând o structura tridimensionala, stratificata, cu diferite tipuri de celule, inclusiv neuroni si celule de sustinere, numite glia radiala. Glia radiala reprezinta o evolutie deosebit de interesanta, deoarece acestea sunt caracteristici specifice omului care nu sunt reproduse în modelele de rozatoare, spun cercetatorii. Mai mult decât atât, organoidul cerebral a continuat sa raspunda la unele dintre aceleasi semnale chimice ca un creier viu si a ramas în viata mai mult de sase luni. Prin comparatie, organoizii cerebrali realizati din celule stem abia reusesc sa reziste mai mult de 80 de zile. Clevers si colegii sai au reusit chiar sa manipuleze genetic organoizii lor pentru a semana cu tumorile canceroase si sa testeze medicamente pe acestia. Echipa crede ca succesul poate fi atribuit, cel putin partial, proteinelor pe care le produce tesutul cerebral. Aceste proteine cheie creeaza scheletul pentru celulele cerebrale, astfel încât acestea sa se poata auto-organiza într-o structura tridimensionala. „Noul nostru model de creier derivat din tesut uman ne permite sa întelegem mai bine modul în care creierul în curs de dezvoltare regleaza identitatea celulelor”, spune Benedetta Artegiani, liderul grupului de cercetare de la Centrul Printesa Máxima. De asemenea, spune ea, ar putea ajuta la întelegerea modului în care erorile din acest proces pot duce la boli de neurodezvoltare, cum ar fi microcefalia, precum si la alte boli care pot proveni dintr-o dezvoltare celulara nereusita, inclusiv cancerul cerebral la copii. Studiul a fost publicat luna aceasta, în revista Cell.