Pesquisadores da Universidade Stanford criaram camundongos cujo córtex cerebral é formado, em sua maior parte, por neurônios humanos cultivados em laboratório. O estudo, publicado nesta terça-feira (16) na revista Nature, representa o experimento mais avançado já realizado com esse tipo de modelo híbrido e abre uma nova forma de estudar doenças como autismo severo, esquizofrenia e formas raras de demência.
Como os animais foram criados
A equipe, liderada pelo neurocientista Sergiu Pașca, desenvolveu camundongos geneticamente modificados incapazes de formar o córtex cerebral durante o desenvolvimento fetal. Os animais nasciam saudáveis e se comportavam de forma quase normal, mas com apenas cerca de 2% do tecido cortical esperado.
“Eram difíceis de distinguir de animais normais à primeira vista”, disse Pașca ao STAT News. Havia algumas diferenças: uma forma de caminhar ligeiramente mais cautelosa e maior dificuldade para reconhecer ambientes recentes.
Na cavidade deixada pela ausência do córtex, os cientistas implantaram organoides corticais humanos, esferas tridimensionais de neurônios cultivadas a partir de células-tronco humanas que imitam a estrutura do córtex em desenvolvimento.
O tecido sobreviveu, cresceu e passou a estabelecer conexões funcionais com o restante do sistema nervoso do animal, incluindo a medula espinhal. Nos experimentos mais avançados, o tecido humano chegou a ocupar 92% do córtex do camundongo.
O que o experimento revelou
Os neurônios humanos transplantados geraram uma ampla variedade de tipos celulares corticais, incluindo os neurônios de von Economo, um tipo raro considerado particularmente vulnerável em algumas formas de demência.
As células humanas estabeleceram sinapses funcionais com os neurônios do camundongo e, em testes laboratoriais, os animais mostraram capacidade de resposta motora e sensorial consistente com função cerebral integrada.
Utilidade científica e ética
O modelo permite estudar, em tempo real e num organismo vivo, como neurônios humanos se comportam em doenças que até agora só podiam ser analisadas em tecido post-mortem ou em organoides isolados, que não capturam a complexidade de um sistema nervoso completo.
Distúrbios do neurodesenvolvimento como autismo, esquizofrenia e epilepsia farmacorresistente são os alvos prioritários dos pesquisadores.
O grupo trabalhou com um comitê externo de ética ao longo do projeto. Pașca foi específico sobre a terminologia: “Descrições como ‘camundongos humanizados’ ou ‘camundongos com cérebros humanos’ não são representações precisas do que criamos.
Esses animais mantêm um sistema nervoso de camundongo, mas contêm um volume maior de tecido cortical de origem humana.” Os camundongos gerados não deram nenhum sinal de comportamento que sugira algo além de função cerebral de roedor.
