Os pesquisadores projetaram com sucesso estruturas cerebrais em miniatura, conhecidas como organoides corticais, com uma rede funcional de vasos sanguíneos que imita de perto aquelas encontradas em um cérebro humano em desenvolvimento. Esta descoberta aborda uma limitação crítica dos “minicérebros” anteriores desenvolvidos em laboratório – a sua tendência de morrer após alguns meses devido à privação de nutrientes. Os novos organoides, desenvolvidos por Ethan Winkler e sua equipe da Universidade da Califórnia, em São Francisco, demonstram um sistema vascular com centros ocos (lúmens) comparáveis aos vasos sanguíneos naturais, marcando um passo significativo em direção a modelos cerebrais mais realistas e duradouros.
O problema dos minicérebros
Os organoides cerebrais, criados pela primeira vez em 2013, tornaram-se ferramentas valiosas para o estudo de condições neurológicas como autismo, esquizofrenia e demência. No entanto, sua vida útil limitada dificultou pesquisas mais profundas. Cérebros de tamanho normal dependem de intrincadas redes de vasos sanguíneos para fornecer oxigênio e nutrientes, enquanto os organoides anteriormente não tinham essa infraestrutura vital. As células no centro dessas estruturas morreriam rapidamente de fome sem circulação adequada.
Uma nova abordagem para vascularização
A equipe de Winkler abordou esse problema cultivando organoides corticais (replicando o córtex cerebral) ao lado de organoides de vasos sanguíneos separados. Eles então integraram os dois, permitindo que as redes vasculares se espalhassem uniformemente pelos cérebros em miniatura durante um período de semanas. As estruturas resultantes mostraram notável semelhança com a vasculatura cerebral real, incluindo lúmens ocos – um detalhe ausente em tentativas anteriores.
Por que isso é importante
A melhor vascularização oferece vários benefícios:
- Sobrevivência aprimorada: Uma melhor entrega de nutrientes deve prolongar a vida útil dos organoides, permitindo estudos de longo prazo.
- Modelagem realista: A presença de vasos sanguíneos funcionais permite uma replicação mais precisa da barreira hematoencefálica, um mecanismo de proteção crucial.
- Pesquisa avançada: Esses organoides podem acelerar estudos sobre desenvolvimento cerebral, modelagem de doenças e testes de drogas.
Os desafios futuros permanecem
Embora este seja um grande avanço, a replicação completa do sistema circulatório do cérebro continua a ser um objetivo distante. O sistema atual carece do mecanismo de bombeamento ativo de um coração para garantir um fluxo sanguíneo direcional e contínuo. Os pesquisadores ainda precisam encontrar maneiras de simular a circulação dinâmica que mantém o funcionamento do cérebro real.
Apesar disso, Madeline Lancaster, da Universidade de Cambridge, chama a rede vascular com lúmens de “impressionante” e “um grande passo”.
A criação desses organoides cerebrais altamente vascularizados aproxima os pesquisadores da construção de modelos mais complexos e de longa duração para compreender e tratar doenças neurológicas.
