Uma fatia de um organoide cerebral mostra neurônios corticais mais maduros na borda externa da estrutura. (Créditos da imagem: Muotri Lab/UC San Diego).

“Mini cérebros” cultivados em laboratório produziram espontaneamente ondas cerebrais semelhantes a de humanos pela primeira vez — e os padrões elétricos se assemelham aos vistos em bebês prematuros.

O avanço pode ajudar os cientistas a estudar o desenvolvimento inicial do cérebro. A pesquisa nesta área tem sido lenta, em parte porque é difícil obter amostras de tecido fetal para análise e quase impossível examinar um feto no útero. Muitos pesquisadores estão entusiasmados com a promessa desses “organoides”, que, quando cultivados como culturas tridimensionais, podem desenvolver algumas das estruturas complexas vistas nos cérebros. Mas a tecnologia também levanta questões sobre a ética da criação de órgãos em miniatura que podem desenvolver a consciência.

Uma equipe de pesquisadores liderada pelo neurocientista Alysson Muotri, da Universidade da Califórnia, em San Diego, fez com que as células-tronco humanas a formar tecido do córtex — uma região do cérebro que controla a cognição e interpreta as informações sensoriais. Eles cultivaram centenas de organoides cerebrais em cultura por dez meses e testaram células individuais para confirmar que elas expressavam o mesmo conjunto de genes vistos em cérebros humanos em desenvolvimento típico. O grupo apresentou o trabalho na reunião da Society for Neuroscience em San Diego neste mês.

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Padrões surpreendentes

Muotri e seus colegas registraram continuamente padrões elétricos, ou seja, a atividade elétrica dos organoides registrada por eletroencefalograma (EEG), através da superfície dos mini cérebros. Aos seis meses, os organoides estavam apresentando a uma atividade maior do que outros organoides cerebrais criados anteriormente, o que surpreendeu a equipe.

Os padrões de EEG também foram inesperados. Nos cérebros maduros, os neurônios formam redes sincronizadas que apresentam com ritmos previsíveis. Mas os organoides exibiam padrões irregulares de EEG que se assemelhavam às explosões caóticas de atividade elétrica sincronizada vistas no desenvolvimento de cérebros. Quando os pesquisadores compararam esses ritmos com os EEGs de bebês prematuros, descobriram que os padrões dos organoides imitavam os dos bebês nascidos com 25 a 39 semanas pós-concepção.

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Os organoides não estão perto de serem cérebros humanos reais, diz Muotri. Eles não contêm todos os tipos de células encontrados no córtex e não se conectam a outras regiões do cérebro.

Mas seu grupo agora está trabalhando para cultivar os organoides por mais tempo para ver se eles continuarão a amadurecer. Os pesquisadores também planejam explorar se essas estruturas funcionam como um córtex normal, ligando-as a organoides que simulam outras partes do cérebro ou do corpo.

Comparação de ondas cerebrais

“Isso é muito intrigante e surpreendente”, diz Hongjun Song, neurocientista de desenvolvimento da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia. Embora o trabalho seja preliminar, ele acrescenta, as semelhanças com os padrões de EEG de bebês prematuros sugerem que os organoides podem eventualmente ser úteis para o estudo de distúrbios do desenvolvimento do cérebro, como a epilepsia ou o autismo.

Song também acha que estudar como os padrões de EEG se originam de um organoide pode ajudar os pesquisadores a entender como os ritmos do EEG emergem em um cérebro humano em desenvolvimento.

Mas nem todos concordam. Só porque as ondas cerebrais dos organoides se parecem com aquelas em bebês prematuros não significa que estejam fazendo a mesma coisa, diz Sampsa Vanhatalo, um neurofisiologista da Universidade de Helsinque que desenvolveu o banco de dados de EEGs infantis ao qual Muotri comparou medições de seus bebês organoides.

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E provar que eles são os mesmos será difícil porque os pesquisadores sabem muito pouco sobre como os cérebros dos bebês são conectados, diz Arnold Kriegstein, neurologista da Universidade da Califórnia, em São Francisco. Os organoides podem estar perdendo componentes-chave que conduzem padrões EEG em cérebros reais, acrescenta.

Origens da consciência

No entanto, o projeto levanta questões éticas sobre se os organoides podem desenvolver a consciência, diz o neurocientista Christof Koch, presidente e diretor científico do Instituto Allen para a Ciência do Cérebro, em Seattle, Washington. “Quanto mais perto eles chegam do bebê prematuro, mais eles devem se preocupar.”

Mas ele reconhece que pode ser difícil saber quando um organoide é consciente, já que os pesquisadores nem chegam a um acordo sobre como medir a consciência em adultos ou quando aparece em bebês.

Muotri diz que consideraria suspender o projeto se houvesse evidência de que os organoides se tornaram autoconscientes, mas agora eles são muito primitivos. “É uma zona muito cinzenta neste estágio, e eu não acho que alguém tenha uma visão clara do potencial disso.”

Fonte:Nature
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Giovane Almeida
Sou baiano, tenho 18 anos e sou fascinado pelo Cosmos. Atualmente trabalho com a divulgação científica na internet — principalmente no Ciencianautas, projeto em que eu mesmo fundei aos 15 anos de idade —, com ênfase na astronomia e biologia.

1 comentário

  1. Isso é maravilhoso, fiquei muito impressionada com isso, e super curiosa para saber se esses “mini cerebros” irão desenvolver consciência, se não desenvolver uma do zero, seria possível hospedar uma consciência de terceiros? nossa acho que estou viajando, rsrs.

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