Medicul și cercetătorul de origine română, Sergiu Pașca, este printre autorii unui studiu de excepție publicat în revista Nature. Această cercetare a reușit transplantul de țesut cerebral uman în creierul unor șoareci modificați genetic, o metodă care depășește limitările biopsiei cerebrale clasice. Studiul aduce o soluție pentru dificultatea de a studia direct țesutul unui pacient viu, deoarece prelevarea unei mostre din creier poate afecta funcțiile neurologice controlate de acea regiune.
Echipa de cercetători a utilizat o abordare inovatoare pentru a permite țesutului uman să se dezvolte în cortexul șoarecilor de laborator. Prin inactivarea genei Esco2, embrionii de șoarece nu și-au format neocortexul și hipocampul, lăsând un spațiu liber în craniu. Această tehnică a permis implantarea a câte patru fragmente de țesut cortical uman în fiecare pui, proces numit xenocorticație, care a avut o rată de adaptare de peste 86%.
Rezultatele experimentului arată o creștere semnificativă a volumului de țesut uman în interiorul animalelor. Între a doua și a treia lună, volumul a crescut de aproape cinci ori, iar la vârsta de trei luni, celulele umane reprezentau aproape 92% din țesutul cortical al șoarecilor. Densitatea neuronală a ajuns la aproximativ 32.000 de neuroni pe milimetru cub, reprezentând o structură care reproduce compoziția celulară a cortexului uman de la finalul celui de-al doilea trimestru de dezvoltare fetală.
Pe lângă volum, țesutul uman a demonstrat capacitatea de a forma conexiuni funcționale cu sistemul nervos al animalului. Celulele umane au primit semnale de la zone precum talamusul, iar axonii neuronilor umani au parcurs distanțe lunga până la măduva spinării cervicale. Această evoluție confirmă faptul că țesutul transplantat poate să se dezvolte într-un organism viu și să creeze conexiuni cu sistemul nervos central al gazdei.
Cercetarea oferă perspective noi pentru abordarea bolilor neurologice, precum autismul sau schizofrenia. O metodă menționată este utilizarea celulelor de la pacienți, care pot fi reprogramate pentru a obține țesut cerebral cu aceleași caracteristici genetice. Acest model permite testarea medicamentelor înainte de administrarea lor pe oameni. Medicul Mihail Pautov a subliniat că această metodă poate ajuta la identificarea defectelor implicate în afecțiuni precum sindromul Timothy.
În prezent, cercetarea în domeniul neuroștiințelor se confruntă cu provocări legate de limitele modelelor animale și de etică. Deși țesutul uman a ocupat o mare parte din scoarța cerebrală, șoarecii au păstrat comportamentul de bază al speciei. Discuțiile privind utilizarea modelelor de maimuțe și organizarea unor conferințe dedicate eticii în ingineria genetică rămân relevante pentru viitorul acestor studii complexe de dezvoltare cerebrală.