Avanço: Cérebros humanos em miniatura cultivados com sucesso

não người - Ảnh 1. — O desenvolvimento bem-sucedido de "mini cérebros" é um grande passo à frente na engenharia biomédica e na neurociência modernas - Foto: AI

Em publicação na revista Advanced Science , uma equipe de pesquisadores da Universidade Johns Hopkins (EUA) afirmou que esses aglomerados de células nervosas apresentaram o mesmo nível de atividade de um feto humano de 40 dias. Isso abre novas perspectivas para o tratamento de doenças neurológicas como Parkinson e Alzheimer.

“Cérebros artificiais” estão cada vez mais próximos da realidade

Chamados de organoides cerebrais humanos, esses aglomerados de células são cultivados a partir de células-tronco pluripotentes, que têm a capacidade de se diferenciar em diferentes regiões do cérebro. Elas não são conscientes, mas podem desempenhar funções básicas como memória e aprendizado.

Nos últimos anos, graças ao desenvolvimento da tecnologia 3D, esses organoides não só podem demonstrar atividade bioelétrica, mas também controlar robôs simples, ou até mesmo "jogar" videogames básicos como Pong, que já foi considerado um milagre no campo da neurobiologia.

No entanto, até o momento, a maioria dos organoides simulou apenas uma região específica do cérebro, como o córtex cerebral, o mesencéfalo ou o cerebelo, e ainda não reproduziu a maneira como as regiões cerebrais coordenam suas atividades como na realidade. Se os cientistas desejam estudar transtornos neurodesenvolvimentais ou psiquiátricos, precisam de modelos que representem todo o cérebro humano em ação.

Segundo a pesquisadora Annie Kathuria, não podemos pedir a uma pessoa que nos deixe observar seu cérebro para estudar o autismo. Mas modelos organoides de cérebro inteiro podem nos permitir monitorar diretamente o processo da doença, testando assim a eficácia dos tratamentos e até mesmo personalizando os regimes de tratamento.

Após anos de experimentação, a equipe de Kathuria se tornou uma das primeiras no mundo a desenvolver organoides cerebrais multirregionais (MRBOs). Inicialmente, eles cultivaram neurônios de diferentes regiões do cérebro humano, juntamente com seus vasos sanguíneos subjacentes, em placas de cultura separadas. Essas regiões foram então conectadas usando uma proteína chamada "bio-supercola", que permite que os tecidos se conectem e interajam entre si.

Como resultado, regiões cerebrais começaram a produzir atividade elétrica sincronizada, formando uma rede unificada. Notavelmente, a equipe também observou o surgimento inicial da barreira hematoencefálica, uma camada de células que envolve o cérebro e ajuda a controlar quais substâncias podem entrar nele.

Novas oportunidades no tratamento de doenças neurológicas

Embora muito menor do que um cérebro humano real, cada MRBO contém apenas 6 a 7 milhões de neurônios, em comparação com dezenas de bilhões em um adulto. No entanto, com cerca de 80% das células características do desenvolvimento fetal inicial, esses modelos oferecem oportunidades analíticas sem precedentes.

A MRBO poderia ser usada para testar medicamentos em modelos humanos em vez de animais, de acordo com a equipe da Johns Hopkins. Atualmente, 85% a 90% dos medicamentos falham em ensaios clínicos de fase 1, e essa taxa chega a 96% para medicamentos que tratam doenças neurológicas, em grande parte porque os estudos pré-clínicos dependem fortemente de camundongos ou outros modelos animais.

A mudança para o teste MRBO pode ajudar a acelerar o progresso e melhorar as taxas de sucesso.

"A doença de Alzheimer, o autismo e a esquizofrenia afetam todo o cérebro, não apenas uma área. Se entendermos o que acontece nos estágios iniciais do desenvolvimento cerebral, podemos encontrar alvos de tratamento totalmente novos", disse a pesquisadora Annie Kathuria.

Especialistas consideram esta pesquisa um grande avanço na engenharia biomédica e na neurociência modernas. De modelos organoides complexos, os cientistas podem avançar para a etapa de diagnóstico e tratamento personalizados, onde cada paciente tem seu próprio modelo cerebral construído para testar com precisão os efeitos dos medicamentos.

Além disso, o potencial futuro inclui interfaces cérebro-computador e até mesmo uma nova direção para a inteligência artificial baseada em organoides biológicos.

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MINH HAI

Fonte: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm