În loc să determine celulele stem să prolifereze cu milioanele și să se transforme în diferite tipuri de celule, cum ar fi neuronii, cercetătorii olandezi au reușit să dezvolte un organoid cerebral direct din țesut cerebral fetal.Structura rezultată, care se auto-organizează, are dimensiunea unui bob de orez.

Deși nu este un organ real (nu are gânduri, emoții sau conștiință), cercetătorii speră că se va dovedi a fi un model valoros pentru tratamentul bolilor și tulburărilor cerebrale, în special la copii.

„Cu acest studiu, aducem o contribuție importantă în domeniul cercetării organoizilor și al creierului”, spune Hans Clevers, un pionier în cercetarea organoizilor la Institutul Hubrecht și la Centrul Prințesa Máxima, într-un comunicat. „Până acum, am reușit să obținem organoizi din majoritatea organelor umane, dar nu și din creier, și suntem entuziasmați că am reușit să depășim și acest obstacol”, spun cercetătorii.

Țesutul cerebral fetal este obținut, de obicei, în urma avorturilor voluntare, iar reglementările de natură etică în cercetarea științifică variază considerabil de la o națiune la alta, unele țări interzicând complet utilizarea acestora, iar altele, precum Olanda, permițând utilizarea cu limitări stricte.

Având în vedere disponibilitatea redusă a țesutului fetal, oamenii de știință au cultivat până acum doar „mini-creiere” umane din celule stem.

Dar, spre deosebire de organoizii derivați din celule, care se maturizează spontan până la un punct final, organoizii derivați din țesuturi reflectă o stare de dezvoltare nativă, fixă, care poate fi menținută pentru o perioadă destul de lungă de timp.
În Țările de Jos, cercetătorii de la Centrul Prințesa Máxima pentru Oncologie Pediatrică și de la Institutul Hubrecht au colaborat îndeaproape cu bioeticienii pentru a-și concepe metodologia.

În cele din urmă, echipa a reușit să ”convingă” fragmente mici de țesut cerebral fetal să se autoorganizeze într-un vas de laborator, creând o structură tridimensională, stratificată, cu diferite tipuri de celule, inclusiv neuroni și celule de susținere, numite glia radială.

Glia radială reprezintă o evoluție deosebit de interesantă, deoarece acestea sunt caracteristici specifice omului care nu sunt reproduse în modelele de rozătoare, spun cercetătorii.

Mai mult decât atât, organoidul cerebral a continuat să răspundă la unele dintre aceleași semnale chimice ca un creier viu și a rămas în viață mai mult de șase luni. Prin comparație, organoizii cerebrali realizați din celule stem abia reușesc să reziste mai mult de 80 de zile.

Clevers și colegii săi au reușit chiar să manipuleze genetic organoizii lor pentru a semăna cu tumorile canceroase și să testeze medicamente pe aceștia.

Echipa crede că succesul poate fi atribuit, cel puțin parțial, proteinelor pe care le produce țesutul cerebral.

Aceste proteine cheie creează scheletul pentru celulele cerebrale, astfel încât acestea să se poată auto-organiza într-o structură tridimensională.

„Noul nostru model de creier derivat din țesut uman ne permite să înțelegem mai bine modul în care creierul în curs de dezvoltare reglează identitatea celulelor”, spune Benedetta Artegiani, liderul grupului de cercetare de la Centrul Prințesa Máxima.

De asemenea, spune ea, ar putea ajuta la înțelegerea modului în care erorile din acest proces pot duce la boli de neurodezvoltare, cum ar fi microcefalia, precum și la alte boli care pot proveni dintr-o dezvoltare celulară nereușită, inclusiv cancerul cerebral la copii.

Studiul a fost publicat luna aceasta, în revista Cell.