Conform G4Media: Un studiu revoluționar, publicat în prestigioasa revistă Nature, descrie o premieră în medicina regenerativă și în cercetarea creierului: eliminarea genetică a aproape întregului cortex cerebral la rozătoare și reconstrucția acestuia prin grefarea de țesut derivat din celule stem umane. Această tehnică, denumită xenocorticație, permite celulelor umane să ocupe aproape integral cavitatea craniană a animalului, integrându-se anatomic și funcțional în circuitele nervoase.
O nouă fereastră către creierul uman
Cercetătorii, conduși de Sergiu P. Pașca de la Universitatea Stanford, au reușit să creeze un model animal cu un creier modificat genetic, care îi permite țesutului uman să se dezvolte fără restricții. Până acum, studiul afecțiunilor neuropsihiatrice era limitat de lipsa țesutului uman viu. Culturile de mini-creiere din celule stem, deși utile, nu beneficiază de conexiuni naturale sau stimuli senzoriali. Experimentele anterioare de transplantare a fragmentelor umane în creiere de șoareci au eșuat din cauza creșterii rapide a țesutului gazdă, care sufoca grefa.
Echipa lui Pașca a depășit acest obstacol prin inactivarea genei Esco2 la șoareci, stopând astfel dezvoltarea neocortexului și a hipocampului. Acest lucru a lăsat un spațiu vast în cavitatea craniană, propice dezvoltării țesutului uman. Puii au supraviețuit cu ajutorul mamelor surogat și a unei diete hipercalorice. Ulterior, li s-au implantat țesuturi corticale umane, care au demonstrat o rată de succes de peste 86% și o creștere exponențială.
Integrare anatomică și funcțională remarcabilă
În decurs de trei luni, volumul grefei umane a crescut de aproape cinci ori, ajungând să reprezinte 92% din totalul țesutului cortical al animalului. Densitatea neuronală a fost impresionantă, cu aproximativ 32.000 de neuroni pe milimetru cub. Analizele genetice au confirmat o fidelitate celulară comparabilă cu cea a unui cortex fetal uman. Mai mult, au apărut neuroni rari, precum cei de proiecție din stratul cinci și celulele Von Economo, care lipsesc complet la rozătoare.
Tehnicile de marcare au demonstrat că țesuturile umane au primit semnale din zone subcorticale, precum talamusul, și că axonii umani au stabilit conexiuni la distanță, ajungând până în măduva spinării cervicale.
Implicații medicale și etice
Dr. Mihail Pautov subliniază pe pagina sa de Facebook semnificația acestui avans. Xenocorticația deschide posibilitatea de a studia dezvoltarea circuitelor nervoase umane, bolile precum autismul sau schizofrenia, și de a testa medicamente noi pe țesut uman viu și funcțional înainte de studiile clinice.
„Un medic român a crescut creier uman (țesut) în șoareci, iar la trei luni după operație 92% din scoarța cerebrală a acelor animale era umană. Studiul a apărut ieri în Nature. Îl cheamă Sergiu Pașca, a terminat medicina la Cluj și conduce la Stanford programul de organogeneză cerebrală. Este cel mai bine cotat om de știință român din diaspora și printre cei mai buni neurocercetători din lume,” a scris dr. Pautov.
Metoda permite crearea unor „avatoare” cerebrale ale pacienților prin reprogramarea celulelor de piele, facilitând identificarea defectelor moleculare și testarea de medicamente. Pentru sindromul Timothy, echipa lui Pașca a identificat deja un defect și un medicament candidat.
Dr. Pautov abordează și aspectele etice, menționând că, deși animalele au rămas cu comportament de șoarece, cercetătorii sunt conștienți de limitele tehnologiei și necesitatea unor discuții cu eticieni, juriști și pacienți înainte de a trece la etape superioare, precum experimentele pe primate.
Sursa: G4Media
