Agregate de celule cerebrale umane de dimensiunea unui bob de piper, cultivate în laborator timp de aproximativ șapte ani - o perioadă record - au îmbătrânit într-un mod similar celulelor din creierul uman. Descoperirea sugerează că aceste structuri minuscule au „înregistrat trecerea timpului”, potrivit oamenilor de știință, citați de France24.
Aceste mici aglomerări de celule, numite organoide cerebrale, sunt cultivate din celule stem în laboratoare din întreaga lume. Cercetătorii le folosesc pentru a studia dezvoltarea creierului și pentru a testa noi medicamente, cu speranța de a reduce necesitatea experimentelor pe animale, precum șoarecii.
În mod obișnuit, organoidele cerebrale supraviețuiesc doar câteva luni. Din acest motiv, ele oferă în principal informații despre primele etape ale dezvoltării creierului uman, un proces care continuă timp de aproape 20 de ani până la maturizarea completă a creierului.
O echipă de cercetători condusă din Statele Unite a reușit însă să mențină câteva organoide în laborator timp de aproximativ șapte ani, transformându-le în „cele mai vechi din istorie”, potrivit Paolei Arlotta, autoarea principală a studiului.
„Creierul poate continua să se dezvolte în afara contextului unei persoane pentru această perioadă de timp fără precedent”, a explicat Arlotta, profesoară la Universitatea Harvard.
Organoidele au continuat să se maturizeze
Cercetătorii au observat că organoidele cerebrale au continuat să se modifice și să se maturizeze de-a lungul anilor, deși nu s-au aflat niciodată într-un embrion și nici în interiorul unui organism.
Descoperirea ar putea contribui la înțelegerea modului în care apar și evoluează unele tulburări neurologice și psihiatrice, precum autismul și schizofrenia.
Studiul, publicat în revista Nature, arată că organoidele „au înregistrat trecerea timpului și păstrează o amintire a etapelor de dezvoltare deja parcurse”. Expresia nu trebuie însă interpretată ca o dovadă că aceste structuri au amintiri asemănătoare celor umane.
„Nu înseamnă că organoidele au amintiri așa cum ne place să ne imaginăm – cum ar fi amintirea unor momente din copilărie”, a precizat Arlotta. Trecutul lor este, mai degrabă, „gravat” la nivel celular.
Organoidele sunt modele biologice ale celulelor creierului uman, mult mai simple decât un creier real și lipsite de stimuli senzoriali. Oamenii de știință consideră, în general, că aceste structuri nu sunt capabile de conștiință sau de alte funcții cerebrale complexe.
Un „experiment nebunesc” a arătat cum se poate „deforma timpul”
Pentru a urmări procesul de îmbătrânire al organoidelor, cercetătorii au folosit trei tipuri diferite de „ceasuri” genetice dezvoltate recent. Acestea permit estimarea vârstei biologice a celulelor.
Toate cele trei metode au indicat că organoidele s-au modificat de-a lungul timpului într-un mod similar celulelor cerebrale normale.
Pentru a verifica și mai bine rezultatele, echipa a realizat ceea ce Arlotta a descris drept un „experiment nebunesc”. Cercetătorii au combinat celule care se dezvoltaseră timp de un an cu celule care aveau doar două săptămâni, formând astfel o structură „himerică”.
Celulele tinere s-au comportat normal. Cele mai vechi au sărit însă peste o etapă întreagă de dezvoltare și au început să producă neuroni – un proces care, în condiții obișnuite, durează aproximativ patru luni.
Practic, experimentul a „deformat timpul” în procesul de dezvoltare a celulelor cerebrale, a explicat Arlotta.
Cercetătoarea consideră că, în viitor, tehnica ar putea fi folosită pentru a accelera dezvoltarea anumitor tipuri de celule cerebrale și pentru a studia mai rapid procese care, în mod normal, se desfășoară pe perioade mult mai lungi.
Recordul anterior pentru cele mai vechi organoide cerebrale cultivate în laborator era de puțin sub doi ani, potrivit studiului.
Ar putea organoidele să trăiască mai mult decât oamenii?
Spre deosebire de creierul uman, organoidele nu fac parte dintr-un organism care poate dezvolta boli și, în cele din urmă, poate muri.
Acest lucru ridică o întrebare neobișnuită: ar putea organoidele cerebrale cultivate și menținute în laborator să supraviețuiască, cel puțin teoretic, mai mult decât oamenii?
„Nimeni nu știe cu adevărat”, a răspuns Arlotta.
Cercetătoarea consideră că, ipotetic, unele organoide ar putea rezista ceva mai mult timp. Cele analizate în cadrul noului studiu nu vor avea însă ocazia să doboare un nou record: cercetătorii le-au distrus recent pentru a le putea analiza în detaliu.
Citește și: Un nou indiciu despre experiențele de „ieșire din corp”: rolul neașteptat al inflamației
Editor : C.A.
