Organoides humanos ocupam espaço cortical em novo modelo de camundongo

Os pesquisadores não criaram um cérebro humano dentro de um camundongo. Eles produziram animais geneticamente modificados sem a maior parte do neocórtex e do hipocampo — regiões do cérebro ligadas à percepção, ao movimento e à memória — e transplantaram, logo após o nascimento, organoides corticais derivados de células humanas para a cavidade deixada por esse desenvolvimento reduzido.

Organoides são tecidos tridimensionais cultivados em laboratório a partir de células-tronco pluripotentes induzidas. Eles reproduzem alguns tipos celulares e etapas iniciais de organização do córtex, mas não são cérebros em miniatura. No novo modelo, chamado de xenocorticação, o tecido humano recebeu vasos sanguíneos do hospedeiro e cresceu em contato com o restante do sistema nervoso do animal.

Dos 29 camundongos transplantados, 86,2% apresentaram enxerto bem-sucedido. Entre o segundo e o terceiro mês, o volume dos enxertos aumentou 4,7 vezes em 14 animais. Aos três meses, o tecido humano correspondia, em sete camundongos analisados, a 91,9% do volume cortical combinado — a soma do córtex residual do animal e do enxerto —, não a 91,9% do cérebro inteiro.

Os neurônios humanos enviaram prolongamentos para regiões do cérebro e da medula espinhal dos camundongos e exibiram atividade elétrica espontânea e organizada. Ainda assim, o tecido permaneceu semelhante, em maturidade, ao córtex humano de meados da gestação e não formou continuamente as camadas canônicas de um córtex normal. A integração, portanto, não equivale à reconstrução da arquitetura cerebral humana.

Nos testes de comportamento, os animais com enxerto conservaram amplamente a locomoção, mas apresentaram diferenças seletivas em coordenação dos membros e em algumas tarefas. Nada no estudo demonstra cognição humana ou consciência humana. Em outro teste, cinco horas de pouco oxigênio danificaram células humanas do enxerto e foram seguidas por alterações de marcha, mostrando que o modelo pode servir para investigar a vulnerabilidade do tecido cortical humano, não para anunciar um tratamento.

A equipe também encontrou células com características moleculares e morfológicas compatíveis com neurônios do tipo von Economo, associados no cérebro humano a circuitos de integração social e emocional. A identificação é sugestiva, não uma prova de que o enxerto reproduziu esses circuitos. O experimento foi submetido a supervisão ética de células-tronco e uso animal; os próprios autores defendem que estudos futuros acompanhem de perto bem-estar, maturação e possíveis capacidades emergentes.