Cercetătorii de la Stanford au integrat țesut cerebral uman în creierul șoarecilor
Cercetătorii de la Stanford au integrat organoizi corticali umani în șoareci cărora le lipsea cea mai mare parte a cortexului, iar țesutul a format conexiuni funcționale și a ameliorat unele deficite de memorie și mișcare. Modelul ar putea ajuta la studierea bolilor neurologice, dar ridică și întrebări etice.
O echipă de cercetători de la Universitatea Stanford, coordonată de Sergiu P. Pașca, profesor român de psihiatrie și științe comportamentale, a integrat organoizi corticali umani în creierul unor șoareci modificați genetic. Animalele au fost create astfel încât să dezvolte aproximativ 2% din cortexul cerebral, iar cea mai mare parte a hipocampului aflat în formare să lipsească, reducând cu aproximativ jumătate volumul total de țesut cerebral. La șoareci nou-născuți au fost implantați patru organoizi corticali umani, obținuți din celule stem pluripotente induse. Țesutul uman s-a dezvoltat în organismul animalelor și a format conexiuni funcționale cu creierul și măduva spinării acestora. Între două și trei luni de la transplant, grefa a crescut de aproximativ 4,7 ori, iar după trei luni reprezenta circa 92% din țesutul cortical prezent la șoarecii transplantați, ocupând aproximativ jumătate din volumul creierului animalelor. Unii neuroni umani au trimis prelungiri până la măduva spinării, iar activitatea electrică a țesutului a inclus descărcări sincronizate. La cinci-șase luni, neuronii umani semănau cu cei ai cortexului uman aflat la mijlocul sarcinii. Țesutul nu s-a organizat însă în straturi precum un cortex normal și nu conținea toate tipurile de celule și conexiunile unui creier uman complet dezvoltat. În grefă au fost observate și celule asemănătoare neuronilor von Economo, asociate unor regiuni implicate în interacțiunea socială și cogniție și dificil de obținut în cultură. Într-un test, șoarecii care primiseră țesut uman au obținut rezultate mai bune la un labirint simplu de memorie de lucru decât animalele modificate genetic fără această grefă, dar au rămas slabi la un test mai dificil de învățare pe termen lung. Alte relatări arată că transplantul a ameliorat unele deficite de mișcare și memorie, fără să producă abilități cognitive de tip uman. Cercetătorii au privat ulterior animalele de oxigen pentru scurt timp, pentru a imita un tip de stres care poate afecta creierul în dezvoltare în jurul nașterii. Neuronii umani au reacționat puternic, iar după două zile șoarecii prezentau modificări subtile ale mersului. Echipa consideră că modelul ar putea fi utilizat pentru studierea unor afecțiuni asociate lipsei de oxigen, inclusiv paralizia cerebrală, precum și pentru cercetarea autismului, epilepsiei, schizofreniei și unor forme de demență. Modelul ar putea permite observarea neuronilor umani într-un organism viu și testarea unor posibile intervenții, dar nu este prezentat ca un sistem universal sau ca un tratament. Pașca și cercetătorii consultați au subliniat că animalele păstrează sistemul nervos al șoarecelui și nu au dobândit un creier sau o conștiință umană. Experimentul a beneficiat de consultare și supraveghere etică, iar cercetătorii au avertizat că transplanturi similare la primate nu ar fi justificate în acest stadiu. Rezultatele au fost publicate în revista Nature.
Această sinteză este realizată cu ajutorul inteligenței artificiale și poate conține erori. Consultă sursele originale pentru verificarea informațiilor.
Înapoi la știri