Pesquisadores da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, criaram camundongos vivos com boa parte do cérebro formada por neurônios humanos, em estudo publicado nesta terça-feira (16) na revista Nature.
Os animais continuam se comportando como camundongos comuns — andam, comem e exploram o ambiente —, mas o tecido humano implantado cresceu, conectou-se ao sistema nervoso do animal e passou a funcionar de forma organizada.
Uma lacuna aberta por engenharia genética
A técnica começou por retirar, e não por adicionar. Por meio de engenharia genética, os pesquisadores impediram que embriões de camundongo desenvolvessem o córtex cerebral e o hipocampo — estruturas ligadas a memória, raciocínio, controle dos movimentos e organização de lembranças. Sem elas, os animais nascem com cerca de metade do volume cerebral normal, mas sobrevivem porque regiões mais internas do cérebro, responsáveis por funções básicas como respiração e equilíbrio, permanecem intactas.
Foi nesse espaço vazio que a equipe implantou organoides cerebrais humanos — pequenos aglomerados de tecido nervoso cultivados em laboratório a partir de células-tronco adultas reprogramadas, a mesma base tecnológica usada em pesquisas brasileiras recentes sobre estímulo à produção de neurônios. Em três meses, o tecido humano cresceu quase cinco vezes e passou a ocupar mais de 90% do espaço correspondente ao córtex do camundongo, com diversidade de neurônios semelhante à observada no desenvolvimento cerebral humano.
Exames mostraram que os neurônios humanos não apenas cresceram: desenvolveram prolongamentos que se conectaram ao sistema nervoso do animal, algumas fibras chegando até a medula espinhal, e exibiram atividade elétrica organizada — sinal de que o tecido passou a participar de circuitos nervosos reais.
Comportamento de camundongo, com pistas de função humana
Apesar da grande quantidade de tecido humano, os camundongos não passaram a exibir comportamentos humanos: continuam andando, comendo e reagindo a estímulos como qualquer animal da espécie. Em testes específicos de coordenação motora e memória espacial, porém, os pesquisadores notaram desempenho intermediário entre camundongos normais e camundongos sem córtex cerebral — indício de que o tecido humano assumiu parte das funções que normalmente caberiam ao córtex do animal.
O modelo também foi testado em um cenário ligado à paralisia cerebral: os pesquisadores submeteram os animais a uma privação temporária de oxigênio, simulando complicações que podem ocorrer durante o parto e causar lesões cerebrais em bebês. Após a lesão, os camundongos com tecido humano passaram a andar de forma diferente, alterando o apoio das patas no chão — mostrando que o modelo permite acompanhar como uma lesão afeta os circuitos nervosos.
A expectativa é que a plataforma sirva para investigar doenças hoje difíceis de estudar diretamente no cérebro humano, como epilepsia, deficiência intelectual e esquizofrenia — tema que pesquisadores da Unicamp já vêm explorando ao associar a falta de uma enzima na gestação à origem do transtorno. No futuro, a estratégia poderá testar tratamentos capazes de proteger ou recuperar neurônios humanos antes que uma lesão cause danos permanentes.