Creiere goale pentru țesut uman!
Un studiu recent, condus de profesorul român Sergiu Pașca de la Universitatea Stanford, a dus la crearea unor șoareci hibrid ai căror creiere sunt constituite în proporție de jumătate din țesut cerebral uman. Această inovație majoră are potențialul de a transforma modul în care investigăm și tratăm bolile neurologice grave, cum ar fi epilepsia, schizofrenia sau diverse forme de demență.
Deși experimentul deschide perspective promițătoare pentru testarea noilor terapii, el ridică simultan dezbateri etice complexe, legate de limitele cercetării pe animale și de capacitatea teoretică a țesutului uman implantat de a dezvolta funcții cognitive avansate.
Metoda utilizată de echipa de cercetare implică transplantarea unor celule cerebrale umane, cultivate inițial în condiții de laborator, în corpul unor rozătoare modificate genetic. Aceste modificări au fost concepute astfel încât animalele să se nască fără cortex cerebral sau hipocamp, două structuri esențiale. Eliminarea acestor zone a creat un spațiu fizic suficient în interiorul craniului, permițând țesutului uman să se dezvolte liber. Conform detaliilor oferite de publicația The Guardian, această procedură oferă acum oamenilor de știință posibilitatea de a preleva celule de la pacienți suferind de afecțiuni neurologice specifice.
Aceste celule sunt transformate ulterior în țesut cerebral în laborator și apoi cultivate în animale vii, permitând observarea directă a modului în care boala se manifestă și evaluarea eficienței diferitelor medicamente.
De ce avem nevoie de un nou model?
Sergiu Pașca, profesor de psihiatrie la Stanford, a subliniat că comunitatea medicală a efortat intens pentru a găsi soluții terapeutice eficiente, însă realitatea rămâne că domeniile de psihiatrie și neurologie se află în urmă față de alte specialități medicale. El a explicat că există mai puține opțiuni de tratament disponibile decât în orice altă ramură a medicinei. Profesorul a atribuit această situație complexității extreme a creierului uman, dar și dificultății majore de a accesa direct acest organ pentru studiu. Obiectivul principal al echipei a fost să facă accesibile cercetării anumite aspecte ale dezvoltării și funcționării creierului uman, facilitând astfel progresul în înțelegerea acestor afecțiuni.
Această lucrare reprezintă cel mai recent pas înainte în domeniul organoizilor neuronali. Aceștia sunt structuri mici, dar complexe, formate din celule cerebrale umane cultivate în laborator, care imită anumite caracteristici ale creierului real. Deși tehnologia ar putea revoluționa medicina cerebrală, ea a generat îngrijorări etice considerabile. Printre acestea se numără temerea că aceste aglomerări de țesut ar putea dobândi o formă de conștiință sau ar putea simți durere, precum și întrebările legate de bunăstarea animalelor în care sunt implantați acești organoizi.
Pașca a menționat că cercetarea a beneficiat de o supraveghere etică riguroasă încă de la început, iar experții externi insistă că acest lucru trebuie să continue strict.
Organoizi neuronali și dilema etică!
Emily Jackson, profesoară de drept la London School of Economics și președinta unui grup care a elaborat recent un raport privind organoizii neuronali pentru Nuffield Council on Bioethics, a subliniat importanța crucială a bunăstării animalelor. Ea a declarat că este necesară o monitorizare atentă a acestor subiecți pentru a evalua impactul fiziologic și comportamental al intervenției asupra lor. Într-un studiu anterior, aceeași echipă de la Stanford a transplantat neuroni umani în creierele unor șobolani standard.
În acel caz, țesutul s-a integrat și s-a conectat la circuitele cerebrale existente, dar spațiul disponibil era prea restrâns pentru ca țesutul uman să se dezvolte semnificativ.
Pentru a remedia această limitare, cercetătorii au modificat genetic șoarecii, limitând dezvoltarea cortexului cerebral și a hipocampului. Rezultatul a fost surprinzător: animalele au supraviețuit, deoarece alte regiuni ale creierului au asumat funcțiile pierdute.
Rezultate concrete și integrare biologică!
Deși șoarecii au aparențe normale, aceștia prezintă o nesiguranță crescută în mișcare și au probleme notabile de memorie. Într-un articol publicat în revista Nature, Pașca detaliază procedura tehnică. Șoarecii au fost injectați cu organoizi cerebrali umani, care la rândul lor fuseseră creați prin reprogramarea unor celule de piele donate.
Puii de șoarece au primit mai multe injecții, fiecare conținând aproximativ 100.000 de celule cerebrale umane, introduse în spațiul unde lipsea propriul lor țesut cerebral.
Calculațiile indică faptul că rozătoarelor le lipsesc în total aproximativ 14 milioane de celule cerebrale de șoarece, în timp ce au dezvoltat aproximativ 4 milioane de celule umane. Astfel, jumătate din volumul total al creierului este ocupat de țesut de origine umană.
La trei luni după intervenție, țesutul uman s-a conectat la sistemul de alimentare cu sânge al șoarecilor și a umplut aproape în întregime cavitatea disponibilă, confirmând succesul integrării biologice a celor două specii.