Mini-cérebros criados em laboratório estão causando um alvoroço ético

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Esse é um desenvolvimento adicional da iniciativa de mapa cerebral de bilhões de dólares do presidente Obama iniciada na 2013. Assim como o DNA humano foi 'mapeado', o projeto BRAIN foi sondar o cérebro humano em ação e descobrir exatamente como ele funciona. As forças motrizes por trás disso incluíram transhumanistas que buscam a imortalidade através da ciência. ⁃ Editor TN

Escrevendo na atual edição on-line da revista Células-tronco e desenvolvimento, pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego descrevem o desenvolvimento de um método rápido e econômico para criar organoides corticais humanos diretamente das células primárias.

Estudos experimentais de desenvolvimento da função cerebral humana são limitados. Pesquisas envolvendo indivíduos embrionários vivos são limitadas por preocupações éticas e pela natureza frágil do próprio cérebro. Modelos animais apenas parcialmente imitam ou recapitulam a biologia humana e a função cognitiva. Os estudos de células únicas não capturam a complexidade das redes neurais.

Nos últimos anos, o desenvolvimento de in vitro organoides humanos - versões tridimensionais, miniaturizadas e simplificadas de um órgão produzido a partir de células-tronco reprogramadas - permitiram aos cientistas estudar funções biológicas, doenças e tratamentos de maneira mais realista e com mais detalhes.

"E isso inclui o cérebro", disse Alysson R. Muotri, PhD, professor dos departamentos de pediatria e medicina celular e molecular da Faculdade de Medicina da UC San Diego, diretor do Programa de Células-Tronco da UC San Diego e membro do Sanford Consortium. para Medicina Regenerativa. Os organoides cerebrais podem formar uma variedade de regiões do cérebro. Eles exibem neurônios que são funcionais e capazes de excitação elétrica. Eles se assemelham ao desenvolvimento cortical humano nos níveis de expressão gênica. ”

Muotri está entre os líderes no campo, tendo usado a abordagem "brain-in-a-dish" para fornecer a primeira prova experimental direta de que o vírus Zika pode causar defeitos congênitos graves, para redirecionar os medicamentos existentes para o HIV de uma forma rara, distúrbio neurológico herdado e criar “Mini-cérebros” neandertalizados.

Mas os organoides do cérebro humano são difíceis, demorados e caros de produzir, exigindo ferramentas sofisticadas e conhecimento para gerar primeiro células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (iPSCs) capazes de se tornar quase qualquer tipo de célula das células da pele, chamadas fibroblastos, e depois direcionar esses iPSCs se diferenciam na variedade de tipos de células interconectadas que compreendem um órgão como o cérebro.

No novo artigo, o autor sênior Muotri e seus colegas descrevem um método novo, rápido e econômico para reprogramar células somáticas individuais diretamente em organoides corticais de centenas de indivíduos simultaneamente. Para isso, compactaram e otimizaram várias etapas do processo, para que as células somáticas sejam reprogramadas, expandidas e estimuladas para formar células corticais quase simultaneamente. O resultado é um organoide cortical que se desenvolve totalmente a partir de células somáticas com apenas uma pequena manipulação, disse Muotri.

"O que fizemos foi estabelecer um protocolo de prova de princípio para um processo sistemático e automatizado para gerar um grande número de organoides no cérebro", disse Muotri. “Os usos potenciais são vastos, incluindo a criação de grandes repositórios de organoides no cérebro e a descoberta de variantes genéticas causais às condições neurológicas humanas associadas a várias mutações de significado desconhecido, como o transtorno do espectro do autismo. Se queremos entender a variabilidade na cognição humana, este é o primeiro passo. ”

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