Nosso entendimento do cérebro humano avançou consideravelmente graças à possibilidade de gerar células-tronco humanas em laboratório e usá-las para criar vários tipos de células do sistema nervoso central, como neurônios, astrócitos, micróglia e oligodendrócitos, sob condições controladas. Entretanto, é fundamental reconhecer que o cérebro humano apresenta uma organização muito maior do que o que pode ser reproduzido em uma placa de Petri. Por exemplo, o córtex cerebral possui uma organização em camadas extremamente complexas, algo que é impossível de replicar em um ambiente de laboratório.

Devido à dificuldade de estudar o cérebro humano vivo, cientistas visionários, como Yoshiki Sasai, Jurgen Knoblich, Guo-li Ming e Madeline Lancaster, conseguiram desenvolver uma técnica que permitiu às células-tronco pluripotentes humanas se auto-organizarem em estruturas tridimensionais que lembram, em diversos aspectos, o cérebro humano. O processo envolve inicialmente o cultivo das células-tronco pluripotentes em uma placa de Petri e, em seguida, a sua transferência para uma superfície repelente, que impede a adesão ao material. Essas células começam a se agrupar, formando uma estrutura denominada esferoides. Posteriormente, esses esferoides são colocados em um biorreator contendo um meio de cultura quimicamente ajustado para promover o desenvolvimento dessas estruturas, tornando-as mais semelhantes ao cérebro humano. Essas estruturas são conhecidas como organoides cerebrais.

Inicialmente apelidados pela mídia de “mini-cérebros”, os organoides representam modelos altamente sofisticados criados em laboratório com o propósito de estudar o funcionamento do cérebro humano, tanto em estados saudáveis quanto em condições de doença, como o autismo, a esquizofrenia e o transtorno bipolar, que são complexos e difíceis de estudar em modelos animais.

É importante ressaltar, no entanto, que os organoides não conseguem reproduzir integralmente o funcionamento do cérebro humano. Por exemplo, nem todas as células encontradas no cérebro estão presentes nos organoides, como pericitos e micróglia. Além disso, a organização das células nos organoides é menos desenvolvida e limitada em comparação a um cérebro real. Assim, é importante reconhecer a importância dos organoides cerebrais que fazemos no laboratório para compreender melhor um órgão que não podemos estudar em uma pessoa viva. Contudo, devemos ter cuidado ao chamá-los de “mini-cérebros”, pois eles ainda estão bem distantes de ser cérebro real em miniatura.

Referências:

Mukhtar T, Taylor V. Untangling Cortical Complexity During Development. J Exp Neurosci. 2018;12:1179069518759332.

Velasco S, Paulsen B, Arlotta P. 3D Brain Organoids: Studying Brain Development and Disease Outside the Embryo. Annu Rev Neurosci. 2020;43:375-389.