Curando o cérebro: Tecido neuronal novo é cultivado em cérebro vivo

Este é o hidrogel, que serviu de suporte para o crescimento dos neurônios e das células-tronco.
[Imagem: Satoshi Tanikawa et al. - 10.1038/s41598-023-28870-z]

Cultivando um cérebro

Embora criar um cérebro artificial ainda esteja mais para a ficção científica, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Hokkaido (Japão) deu um passo nessa direção.

Eles usaram um hidrogel e células-tronco neurais para cultivar um tecido cerebral novo em um animal vivo.

Isso é importante porque, quando parte do nosso cérebro é danificada, o tecido neuronal não tem a mesma capacidade regenerativa que outras partes do nosso corpo, como a pele.

Os hidrogéis sintéticos já haviam se mostrado um andaime eficaz para servir como suporte para o crescimento de neurônios em áreas de dano cerebral, por isso a equipe apostou nessa abordagem para a reconstrução de um tecido cerebral completo.

O primeiro passo foi desenvolver um material de hidrogel no qual as células-tronco neurais pudessem sobreviver. O pesquisador Satoshi Tanikawa descobriu que um gel neutro, feito com partes iguais de monômeros carregados positivamente e negativamente, oferece o melhor nível de adesão celular.

Ele ajustou as proporções das moléculas de reticulação para obter uma rigidez semelhante à do tecido cerebral e então implantou células neuronais em poros perfurados no gel. Finalmente, os géis foram mergulhados em um soro contendo fator de crescimento, para estimular o crescimento de vasos sanguíneos.

Regeneração do cérebro

Para testar o tecido artificial, a equipe o implantou em áreas danificadas do cérebro de camundongos. Após três semanas, as células imunológicas e as células neuronais do tecido cerebral circundante haviam entrado no hidrogel e vasos sanguíneos haviam crescido.

Foi nesta etapa que os pesquisadores injetaram as células-tronco no hidrogel. Após 40 dias, a taxa de sobrevivência das células-tronco foi alta, e algumas se diferenciaram em novas células astrócitos ou células neuronais. As células do animal, por sua vez, se infiltraram no hidrogel, enquanto algumas novas células neuronais do hidrogel migraram para o tecido cerebral circundante, mostrando algum grau de integração entre o hidrogel e o tecido cerebral hospedeiro.

A natureza gradual do processo foi fundamental, uma vez que a equipe não teve sucesso quando tentou implantar o hidrogel e transplantar as células-tronco neurais ao mesmo tempo.

Esta primeira demonstração, embora ainda longe de uma aplicação clínica, marca um passo importante para o desenvolvimento de terapias envolvendo a regeneração do tecido cerebral. Os próximos passos envolvem estudar o tempo ideal de transplante e o efeito da resposta inflamatória nas células transplantadas.