Cientistas criam primeiro modelo de tecido cerebral totalmente sintético

Processo de fabricação do suporte sintético para crescimento de tecido cerebral.
[Imagem: Prince D. Okoro et al. - 10.1002/adfm.202509452]

Tecido sintético

Pela primeira vez, cientistas cultivaram tecido cerebral funcional em laboratório sem precisar adicionar qualquer material de origem animal ou revestimento biológico natural.

Perceba que isto é diferente dos agora famosos organoides, neste caso mais conhecidos como minicérebros, que são órgãos minimalistas desenvolvidos a partir de células vivas e cultivados de modo a lembrar o máximo possível o ambiente natural.

O principal obstáculo na engenharia de tecidos neurais tem sido a dependência de revestimentos biológicos de origem animal, como a laminina, para fazer as células aderirem e proliferarem. Esses componentes são mal definidos, dificultando a reprodutibilidade dos experimentos - um cientista alega conseguir bons resultados, mas outros não conseguem repetir os experimentos.

Paralelamente, a pesquisa neurológica ainda recorre amplamente a cérebros de roedores, que possuem diferenças genéticas e fisiológicas significativas em relação ao cérebro humano, limitando a significância dos resultados e sua tradução para os seres humanos.

Suporte sintético

Prince Okoro e colegas da Universidade da Califórnia de Riverside (EUA) construíram um suporte inovador, feito de um polímero comum e quimicamente neutro, o polietilenoglicol (PEG).

Normalmente as células não aderem ao PEG, mas elas precisam se fixar para se desenvolver. Okoro então descobriu como transformar o PEG em um material biologicamente ativo moldando-o numa estrutura porosa, texturizada e interconectada, que imita a complexidade do ambiente cerebral.

O resultado é uma espécie de teia tridimensional, no qual as células-tronco conseguem se instalar, alimentar-se a partir de nutrientes sintéticos e oxigênio, formando então redes neuronais funcionais e maduras, capazes de apresentar atividade elétrica específica.

O tecido cerebral vivo é considerado sintético porque a cultura não depende da adição de quaisquer materiais de origem animal ou revestimentos biológicos.
[Imagem: Prince D. Okoro et al. - 10.1002/adfm.202509452]

Aplicações

As aplicações deste tecido cerebral sintético são vastas e imediatas. Ele poderá ser usado para modelar doenças como Alzheimer, acidentes vasculares cerebrais (AVC) e traumatismos cranianos de forma mais precisa e, sobretudo, caracteristicamente humana, reduzindo ou eliminando a necessidade de testes em animais.

A estabilidade do material também permite estudos de longo prazo com células maduras, que refletem melhor a função do tecido real.

A longo prazo, a equipe pretende integrar este modelo a culturas de outros órgãos, criando um sistema interconectado que simule como diferentes partes do corpo interagem, um passo crucial para uma compreensão integrada da biologia humana e do desenvolvimento de medicamentos mais seguros e eficazes.