Reuşită remarcabilă, fără precedent: oamenii de ştiinţă au reuşit să creeze un „mini-creier” uman!

Aceste „organoide cerebrale”, aşa cum sunt denumite în literatura ştiinţifică, reprezintă cel mai bun model viu al unui creier uman creat până acum.

Oamenii de ştiinţă de la Institutul de Biotehnologie Moleculară din cadrul Academiei Austriece de Ştiinţe din Viena au folosit deja aceste mini-creiere pentru a studia o afecţiune neuronală, microcefalia, în care creierul nu se dezvoltă aşa cum ar trebui. Cercetătorii speră să folosească această tehnică în cazul unor afecţiuni mai complexe, precum autismul sau schizofrenia, pentru care nu există modele animale utile.

„Pe lângă potenţialul de a face noi descoperi despre afecţiunile ce afectează dezvoltarea creierului uman, mini-creierele vor fi totodată de interes pentru industriile farmaceutice şi chimice”, a comentat Madeline Lancaster, principalul autor al studiului publicat în jurnalul Nature.

Alţi specialişti în neuroştiinţe au salutat descoperirea, despre care au spus că este „remarcabilă”, „uluitoare” şi „extrem de promiţătoare”. Specialiştii au fost surprinşi de faptul că celulele stem pluripotente – ce se pot transforma în orice ţesut uman – se pot organiza astfel încât să se transforme în ceva atât de complex precum creierul embrionic uman, dacă au parte de condiţiile de laborator necesare.

„Ceea ce a făcut observaţiile cercetătorilor să fie extrem de incitante a fost faptul că celulele obţinute de la un pacient cu o tulburare gravă de dezvoltare cerebrală s-au dezvoltat într-un organoid anormal cu trăsături similare celor observate la pacient”, a comentat Paul Matthews. profesor de neuroştiinţe la Imperial College London. „Cercetătorii au demonstrat ulterior că aceste trăsături anormale pot fi ‘vindecate’ prin înlocuirea genei defecte”, a mai spus Matthews.

Cercetătorii din Viena au dezvoltat mini-creiere atât din celule stem embrionice cât şi din celule stem pluripotente induse obţinute din ţesuturi adulte. Mai întâi, cercetătorii au transformat într-un mediu special celulele stem în neuro-ectoderm, stratul celular din care se dezvoltă sistemul nervos.

Bucăţile de neuro-ectoderm au fost apoi transferate pe o „schelă de gel” care permitea dezvoltarea tridimensională şi au fost introduse într-un bioreactor. Organoidele au încetat să se dezvolte după două luni, când atinseseră un diametru de 4 milimetri, deoarece nu aveau acces la o sursă de sânge care era necesară pentru dezvoltarea ulterioară.

Mini-creierele create de cercetători se aseamănă cu creierul unui embrion în vârstă de nouă săptămâni, având structuri neuronale clar definite, inclusiv cortex cerebral şi retină. Neuronii prezintă activitate electrică, însă Jürgen Knoblich, şeful laboratorului din Viena, afirmă nu ar trebui să considerăm că acest lucru indică prezenţa cogniţiei sau a gândirii.

Doctorul Knoblich afirmă că ar fi posibilă inducerea unei dezvoltări neuronale mai avansate prin oferirea de surse de sânge şi de inputuri senzoriale organoidului, dar subliniază că nu ar fi acceptabil din punct de vedere etic să creeze un creier uman „într-o eprubetă” capabil de activitate cognitivă. „Dacă aş vrea să avansez în această direcţie, aş folosi celule de la şoareci”, a declarat Jürgen Knoblich.

Martin Coath de la Institutul de Cogniţie din cadrul Universităţii Plymouth afirmă că „ceva ce am crescut în laborator, dar la un nivel mai simplu decât un creier uman, ar putea fi conectat în viitor la ochi, urechi şi mâini electronice şi să fie învăţat să facă ceva – poate ceva la fel de sofisticat ca multe creaturi vii”. „Această etapă nu mi se pare prea îndepărtată”, a concluzionat Coath.

Surse: Financial Times, Phenomena, Nature, BBC News