Pesquisadores da Stanford Medicine desenvolveram uma nova metodologia que permite cultivar tecido cerebral humano dentro de camundongos geneticamente modificados. Esses animais são projetados para não desenvolverem a maior parte do córtex e do hipocampo. O enxerto implantado demonstrou capacidade de crescer, formar vasos sanguíneos e estabelecer ligações funcionais com o sistema nervoso dos roedores.
Esses chamados 'camundongos xenocorticais' oferecem uma ferramenta valiosa para a investigação do desenvolvimento cerebral e de diversas patologias neurológicas. Além disso, o experimento possibilitou a observação de tipos de neurônios humanos que são difíceis de replicar em ambientes laboratoriais tradicionais, permitindo testar a reação desse tecido a mudanças associadas a diferentes condições de saúde.
Para realizar o estudo, os cientistas alteraram geneticamente os camundongos, impedindo o desenvolvimento extenso do córtex e do hipocampo. Alguns animais serviram como controle, permanecendo sem o enxerto, enquanto outros receberam organoides de córtex humano logo após o nascimento.
À medida que os animais cresciam, o tecido humano ocupava o espaço disponível. Em um período de três meses, este tecido aumentou quase cinco vezes seu volume inicial, representando mais de 90% do volume cortical. O enxerto também se tornou eletricamente ativo e desenvolveu vasos sanguíneos, enviando projeções até a medula espinhal.
Sergiu Pașca, professor da Stanford e autor do estudo, esclareceu que, embora os animais possuam um sistema nervoso, órgãos sensoriais e estruturas subcorticais de camundongo, o aspecto notável é que a maior parte do tecido cortical é de origem humana, e os neurônios humanos conseguem crescer, integrar-se e criar conexões funcionais com o restante do sistema nervoso do camundongo.
É importante notar que o tecido transplantado ainda não atingiu a maturidade de um córtex humano. Mesmo após aproximadamente seis meses, ele permaneceu imaturo e carecia das camadas organizadas típicas de um córtex adulto. Contudo, os pesquisadores identificaram neurônios que apresentaram dificuldade em serem produzidos em outros modelos, incluindo células semelhantes aos neurônios de von Economo, que são estruturas alongadas encontradas em áreas específicas do cérebro humano.
Entre as aplicações potenciais deste modelo está o estudo de memória. Em um teste realizado com um labirinto em Y, os camundongos xenocorticais demonstraram um desempenho superior ao esperado pelo acaso. Os animais que não possuíam córtex e hipocampo mostraram dificuldades em recordar qual perna do labirinto haviam visitado. No entanto, Pașca advertiu que este resultado não permite afirmar que os neurônios humanos são diretamente responsáveis pelo comportamento observado.
A incorporação de tecido cerebral humano também suscita importantes dilemas éticos. A equipe incluiu bioeticistas da Stanford e um comitê externo composto por neurocientistas, especialistas em ética, juristas e representantes de pacientes. Os animais foram rigorosamente monitorados durante todo o estudo para detectar quaisquer efeitos biológicos ou comportamentais imprevistos.
Uma outra preocupação central reside em determinar se a inserção de tecido neural humano progressivamente mais complexo no sistema nervoso de um animal pode gerar propriedades emergentes ou novas que demandem uma consideração ética adicional. O estudo, publicado na revista Nature, posiciona os camundongos xenocorticais como uma ferramenta para examinar o cérebro humano em um organismo vivo, mantendo o desafio de distinguir os efeitos das células humanas daqueles gerados pelo sistema nervoso do animal.