Oamenii de știință au transplantat celule ale creierului uman în creierul de șobolan, unde celulele au crescut și au format conexiuni. Acest lucru face parte dintr-un efort de a studia mai bine dezvoltarea creierului uman și bolile care afectează cele mai complexe organe, ceea ce ne face ceea ce suntem.

Influențarea comportamentului

„Multe tulburări precum autismul șischizofrenia sunt umane”, dar „creierul uman cu siguranță nu a fost foarte accesibil”, a spus dr. Sergiu Pasca, autor principal al unui studiu care descrie lucrarea. Abordările care nu implică scoaterea de țesut din creierul uman sunt „căi promițătoare în încercarea de a aborda aceste condiții”.

Cercetarea se bazează pe munca echipei de a crea „organoide” ale creierului, structuri minuscule asemănătoare cu organele umane, care au fost făcute pentru a reprezenta altele, cum ar fi ficatul, rinichii, prostata sau părți cheie ale acestora.

Pentru a produce organoizi din creier, oamenii de știință de la Universitatea Stanford au transformat celulele pielii în celule stem și apoi le-au convins să devină mai multe tipuri de celule cerebrale. Aceste celule s-au înmulțit pentru a forma organoizi care seamănă cu cortexul cerebral, stratul exterior al creierului uman, care joacă un rol cheie în lucruri precum memorie, gândire, învățare, raționament și emoții.

Oamenii de știință au transplantat acei organoizi în pui de șobolan de 2 până la 3 zile, o etapă în care conexiunile creierului încă se formează. Organoizii au crescut astfel încât au ocupat o treime din emisfera creierului șobolanului în care au fost implantați. Neuronii din organoizi au format conexiuni cu circuitele din creier.

Pasca, profesor de psihiatrie la Școala de Medicină din Stanford, a spus că aceasta este prima dată când acești organoizi au fost introduși în creierele de șobolan, creând „cel mai avansat circuit al creierului uman construit vreodată din celulele pielii umane și o demonstrație că neuronii implantați pot influența comportamentul unui animal.”

Noi experimente

Pentru a examina o utilizare practică a acestei abordări, oamenii de știință au transplantat organoizi în ambele părți ale creierului unui șobolan: unul generat din celulele unei persoane sănătoase și altul din celulele unei persoane cu sindrom Timothy, o afecțiune genetică rară asociată cu probleme cardiace.

Cinci până la șase luni mai târziu, au fost văzute efectele bolii legate de activitatea neuronilor. Au existat diferențe în activitatea electrică a celor două părți, iar neuronii de la persoana cu sindrom Timothy au fost mult mai mici și nu au încolțit atât de multe extensii care preiau inputul de la neuronii din apropiere.

Cercetătorii, al căror studiu a fost finanțat parțial de Institutul Național de Sănătate, au spus că ar putea face aceleași tipuri de experimente folosind organoizi obținuți din celulele persoanelor cu tulburări precum autismul sau schizofrenia - și pot învăța lucruri noi despre modul în care aceste condiții afectează creierul.

Astfel de experimente pe animale ridică preocupări etice. De exemplu, Pasca a spus că el și echipa sa sunt conștienți de bunăstarea șobolanilor și dacă aceștia încă se comportă normal cu organoizii din interiorul lor. Cu toate acestea, Pasca nu crede că acest lucru ar trebui încercat la primate.

Unii oameni de știință studiază organoizii creierului uman în afara animalelor. De exemplu, cercetătorii de la ETH Zurich din Elveția au publicat un studiu la începutul acestei luni, care descrie modul în care cresc țesut asemănător creierului în celule stem în laborator și apoi cartografiază tipurile de celule din diferite regiuni ale creierului și genele care le reglează dezvoltarea. Unii folosesc aceste structuri pentru a studia autismul.

Pasca a spus că organoizii creierului ar putea fi folosiți și pentru a testa noi tratamente pentru tulburările neuropsihiatrice, cea mai mare cauză de dizabilitate la nivel mondial. O astfel de cercetare, a spus el, ar trebui să-i ajute pe oamenii de știință să facă pași care au fost extrem de dificili până acum, deoarece este atât de greu să ajungi la creierul uman – care este „motivul pentru care suntem mult mai în urmă în psihiatrie în comparație cu orice altă ramură a medicinei din punct de vedere terapeutic”, potrivit Associated Press.