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 de organoizi corticali în creierul unor șoareci modificați genetic. Această metodologie nouă permite studierea unor afecțiuni complexe precum autismul profund, epilepsia, schizofrenia sau paralizia cerebrală, oferind un mediu de observație biologică mult mai accesibil.
Metodologia implică utilizarea unor organoizi, 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. Procesul permite studierea efectelor bolilor la nivel molecular, deoarece celulele implantate păstrează materialul genetic al donatorului, fie că acesta este un pacient sau un individ sănătos.
Pentru a evita competiția dintre dezvoltarea neuronală a șoarecelui și cea a omului, echipa a creat o linie de rozătoare cu o scoarță cerebrală redusă la doar 2%. În acest mediu, țesutul uman a reușit să supraviețuiască și să prospere, ocupând peste 90% din volumul cortical al creierului șoarecelui după trei luni de la procedură. Această abordare a permis observarea unor neuroni de tip „von Economo”, celule rare care nu fuseseră generate anterior în culturi de laborator.
Experimentele au demonstrat utilitatea acestui model prin expunerea șoarecilor xenocorticali la un nivel scăzut de oxigen timp de cinci ore. În acest scenariu, țesutul de origine umană a suferit daune substanțiale, provocând dificultăți de echilibru și mers, simptome similare cu cele observate la copiii cu paralizie cerebrală. Sergiu Pașca susține că acest model poate clarifica mecanismele de vulnerabilitate neuronală și poate servi drept platformă pentru testarea unor noi strategii terapeutice.
Cercetarea a evidențiat și potențialul de studiere a demenței frontotemporale, o boală neurodegenerativă care afectează comportamentul social și limbajul. Deoarece neuronii „von Economo” sunt deosebit de vulnerabili în această afecțiune, generarea lor de la donatori sănătoși permite observarea procesului de degradare într-un animal viu. Această tehnologie oferă posibilitatea de a identifica defecte moleculare și de a dezvolta medicamente, procesul de testare de siguranță fiind deja pregătit pentru studii pe oameni.
În contextul global al sănătății, cercetările neurologice rămân o prioritate majoră, având în vedere că peste 4 din 10 persoane din întreaga lume trăiesc cu o afecțiune a sistemului nervos. De la migrenă și epilepsie până la Alzheimer sau accident vascular cerebral, majoritatea acestor patologii nu dispun de tratamente care să atace cauza directă. Avansul tehnologic în modelarea creierului prin organoizi reprezintă un pas esențial către depășirea limitărilor actuale ale biopsiei neurologice.