Minicérebros em laboratório começam a desenvolver olhos

Organoide cerebral, ou minicérebro, com seus dois copos ópticos.
[Imagem: Elke Gabriel]

Organoide desenvolve olhos

Em 2019, pesquisadores brasileiros anunciaram a criação de minicérebros com células da retina.

Agora, pesquisadores alemães anunciaram o desenvolvimento de um minicérebro contendo uma estrutura ocular chamada "copo óptico", uma vesícula côncava que marca o avanço do desenvolvimento dos olhos.

Os organoides desenvolveram espontaneamente copos ópticos bilateralmente simétricos a partir da parte frontal da região semelhante ao cérebro, demonstrando a capacidade intrínseca de autopadronização das células-tronco humanas pluripotentes induzidas (iPSCs) em um processo biológico altamente complexo.

"Nosso trabalho destaca a capacidade notável dos organoides cerebrais de gerar estruturas sensoriais primitivas que são sensíveis à luz e abrigam tipos de células semelhantes aos encontrados no corpo," disse o professor Jay Gopalakrishnan, da Universidade de Dusseldorf.

Minicérebro com olhos

Outros pesquisadores já haviam usado células-tronco embrionárias humanas (não induzidas) para gerar um copo óptico, que dá origem à retina, a camada de tecido sensível à luz na parte de trás do olho. Outra equipe também havia demonstrado que estruturas semelhantes ao copo óptico podem ser geradas a partir de iPSCs, mas em um experimento em que elas foram manipuladas isoladamente.

Agora, os copos ópticos e outras estruturas retinais 3D foram funcionalmente integrados ao cérebro artificial em laboratório, desenvolvendo-se a partir dele.

Esses "olhos primordiais" apareceram 30 dias após o início do cultivo do minicérebro em laboratório, e amadureceram como estruturas visíveis em 50 dias. Esse período de tempo é comparável ao do desenvolvimento da retina no embrião humano.

Este resumo gráfico mostra como as vesículas ópticas foram desenvolvidas.
[Imagem: Gabriel et al. - 10.1016/j.stem.2021.07.010]

Cérebros em laboratório

Esse progresso rápido no desenvolvimento de órgãos em laboratório tem feito alguns cientistas se questionarem se já estamos prontos para lidar com a fabricação de cérebros em laboratório.

Mas os pesquisadores já planejam estratégias para manter os copos ópticos viáveis por longos períodos de tempo, usando-os para investigar mecanismos que causam distúrbios retinais.

"Esses organoides podem ajudar a estudar as interações cérebro-olho durante o desenvolvimento do embrião, modelar distúrbios retinais congênitos e gerar tipos de células retinais específicas do paciente para testes de drogas personalizados e terapias de transplante," disse Gopalakrishnan.

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