Camundongos com células cerebrais humanas apresentaram sintomas semelhantes aos de pessoas com paralisia cerebral quando foram submetidos a condições de baixo oxigênio. O resultado foi observado em um estudo conduzido por neurocientistas da Universidade de Stanford, nos EUA, que criaram animais com partes do cérebro preenchidas por neurônios humanos.
A pesquisa, publicada no periódico Nature, busca estabelecer um modelo experimental para investigar causas e possíveis tratamentos de transtornos neuropsiquiátricos, entre eles a paralisia cerebral e alguns tipos de demência. Os animais, porém, não demonstraram diferenças evidentes em relação a camundongos comuns em testes de movimento, memória e atividades cognitivas.
Como as células foram implantadas
Os pesquisadores usaram camundongos geneticamente modificados para não desenvolver o córtex, camada mais externa do cérebro associada à cognição, à memória e à tomada de decisões. No lugar dessa estrutura havia um espaço preenchido por fluidos cerebrais.
A cirurgia ocorreu alguns dias depois do nascimento, quando as principais conexões cerebrais já estavam formadas. Os cientistas inseriram algumas centenas de milhares de células humanas na região vazia. Entre dois e três meses depois, elas quase quintuplicaram e chegaram à casa dos 4 milhões, ocupando mais de 90% do espaço.
As células ainda eram imaturas, comparáveis às de um feto no terceiro trimestre de gestação. Com o desenvolvimento dos camundongos, passaram a se ativar e a formar conexões. O tecido também produziu neurônios em fuso, ou neurônios de von Economo, ligados à cognição social. Essas células estão entre as primeiras a morrer em casos de demência frontotemporal.
Um caminho construído ao longo dos anos
A técnica foi desenvolvida a partir dos organoides cerebrais, estruturas cultivadas em laboratório que reproduzem algumas propriedades de tecidos humanos. Essa alternativa ganhou espaço no começo dos anos 2010, mas os organoides não têm vasos sanguíneos e são pequenos demais para reproduzir comportamentos complexos.
Em 2018, cientistas começaram a inserir organoides no cérebro de camundongos. Um estudo de 2022 transplantou células para o centro visual dos animais e verificou que neurônios humanos e de camundongos reagiam à luz. Já em 2024, uma equipe coordenada por Sergiu Pasca usou o método para investigar a síndrome de Timothy, condição genética rara ligada à epilepsia e a um tipo severo de autismo.
No experimento mais recente, a ausência de tecido cerebral em uma área específica permitiu que as células humanas se desenvolvessem sem disputar espaço com estruturas dos roedores. “Esses modelos animais oferecem uma oportunidade única para estudar como alterações nos circuitos do cérebro humano relacionadas a doenças se manifestam em um sistema nervoso intacto”, disse Pasca.
Questões éticas
O avanço também levantou dúvidas sobre a supervisão dessas pesquisas. Em relatório publicado no começo de setembro, Pasca e outros signatários questionaram se organoides poderiam desenvolver senciência, se animais transplantados deveriam receber novas proteções e se doadores de células-tronco deveriam ser informados sobre possíveis usos das células.
O documento também discutiu o uso de organoides neurais em testes de armas biológicas e o risco de exploração de pacientes por clínicas não regulamentadas. “Os atuais sistemas de supervisão não conseguem abordar adequadamente essas questões”, afirma o relatório.
