Echipa de cercetători condusă de omul de știință Sergiu Pașca a realizat un progres semnificativ în cultivarea celulelor cerebrale umane în afara organismului. Rezultatele studiului, publicate recent în revista Nature, demonstrează succesul transplantării unor organoizi corticali umani în creierele unor șoareci modificați genetic. Această metodologie avansată permite studierea unor afecțiuni complexe precum autismul profund, epilepsia, schizofrenia sau paralizia cerebrală, oferind o platformă nouă pentru cercetarea moleculară.
Metodologia se bazează pe utilizarea unor organoizi corticali, reprezentând culturi tridimensionale de laborator care imită anumite regiuni ale creierului uman. Cercetătorii au transformat celule din piele umană în celule stem, direcționându-le ulterior să formeze grupuri de țesut cerebral cu o arhitectură internă similară cu scoarța cerebrală. Sergiu Pașca a explicat faptul că aceste celule poartă materialul genetic al donatorului, fie că acesta este sănătos sau bolnav, facilitând studierea efectelor bolilor direct pe circuitele cerebrale.
Pentru a evita competiția dintre dezvoltarea neuronală umană și cea a rozelor, echipa a creat o linie de șoareci cu o scoarță cerebrală redusă la doar 2%. În acest mediu, țesutul uman a supraviețuit și a prosperat, ocupând peste 90% din volumul cortical al șoarecului după trei luni de la procedura chirurgicală. Experimentele au arătat că aceste țesuturi au dezvoltat conexiuni funcționale atât cu creierul șoarecelui, cât și cu măduva spinării acestuia.
Un aspect major al descoperirii este generarea de neuroni „von Economo”, celule rare observate anterior doar în țesuturi post-mortem. Aceste celule sunt esențiale pentru comportamentul social și decizii, dar sunt extrem de vulnerabile în cazul demenței frontotemporale. Sergiu Pașca subliniază că posibilitatea de a genera aceste celule de la persoane sănătoase și de a le studia în animale vii va ajuta la descoperirea unor tratamente pentru bolile neurodegenerative.
Cercetarea a inclus și teste de vulnerabilitate, prin expunerea șoarecilor xenocorticali la un nivel scăzut de oxigen timp de cinci ore. În acest experiment, țesutul uman a suferit daune substanțiale, afectând echilibrul și mersul animalelor, fenomen care oglindește simptomele observate la copiii cu paralizie cerebrală. Această abordare oferă indicii cruciale despre mecanismele biologice care stau la baza unor afecțiuni neurologice grave și permite testarea unor noi strategii terapeutice.
Studiul de la Universitatea Stanford vine într-un context în care neuroștiințele caută instrumente mai precise pentru diagnostic și tratament. În prezent, multe afecțiuni ale sistemului nervos nu au tratamente care să atace cauza directă, din cauza dificultății de a accesa țesutul cerebral viu. Progresele în tehnologia celulelor stem și modelarea organoizilor reprezintă o schimbare de paradigmă în modul în care medicina abordată bolile neuropsihiatrice.