Por meio de células-tronco pluripotentes, cientistas geraram minicérebros que desenvolveram espontaneamente estruturas oculares. O experimento surpreendente foi registrado na revista Cell Stem Cell em 17 de agosto de 2021.
O resultado pode ajudar em estudos das interações cérebro-olho no desenvolvimento embrionário, auxiliando também a modelar doenças retinianas congênitas e a gerar células da retina para testes personalizados de drogas e transplantes.
Os minicérebros, chamados pelos pesquisadores de organoides cerebrais, desenvolveram copos ópticos que surgiram após apenas 30 dias e amadureceram em estruturas visíveis em 50 dias.
“Nosso trabalho destaca a notável capacidade dos organoides cerebrais de gerar estruturas sensoriais primitivas que são sensíveis à luz e abrigam tipos de células semelhantes às encontradas no corpo”, conta o professor Jay Gopalakrishnan, da Universidade Düsseldorf, na Alemanha, e principal autor do estudo, em comunicado.
Para criarem os organoides, os cientistas modificaram um protocolo que haviam desenvolvido anteriormente para converter as células-tronco em tecido neural. O resultado foi obtido em um período corresponde ao desenvolvimento da retina no embrião humano.
A partir de 16 lotes independentes de quatro doadores de células-tronco, a equipe gerou 314 mini cérebros, dos quais 72% formaram cabeças de nervo óptico, que continham diferentes tipos de células de retina formando redes neurais eletricamente ativas que respondiam à luz.
O experimento demonstrou que o método é reprodutível e revelou organoides com tecido cristalino e corneano. Também indicou uma conexão entre a retina e as regiões do sistema nervoso central.
“No cérebro dos mamíferos, as fibras nervosas das células ganglionares da retina se estendem para se conectar aos seus alvos no cérebro, um aspecto que nunca foi mostrado antes em um sistema in vitro”, observa Gopalakrishnan.
Anteriormente, cientistas já usaram células-tronco embrionárias humanas para criar a capa do nervo óptico que dá origem à retina. Em outro estudo, foi demonstrado que estruturas ópticas semelhantes a copos podem ser geradas a partir das células-tronco derivadas de células adultas geneticamente programadas em um estado pluripotente semelhante ao embrionário.
Bebê com defeito no coração recebe tratamento inédito com células-tronco
Transplante de células-tronco melhora imunidade contra anemia falciforme
Contudo, a produção de cabeças do nervo óptico a partir de células-tronco pluripotentes concentrou-se apenas na geração da retina. A geração dessas cabeças e outras estruturas retinianas não tinham até agora sido integradas nos organoides cerebrais de modo funcional, o que torna o feito inédito.
No futuro, os autores da pesquisa esperam desenvolver meios de manter as cabeças do nervo óptico viáveis por longos períodos e usá-las para estudar os mecanismos causadores de doenças da retina.
Fonte: Revista Galileu
