{"id":7817,"date":"2018-08-10T03:00:00","date_gmt":"2018-08-10T06:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/ptbr.idor.org\/neurociencia-na-era-dos-minicerebros\/"},"modified":"2018-08-10T03:00:00","modified_gmt":"2018-08-10T06:00:00","slug":"neurociencia-na-era-dos-minicerebros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rededorsaoluiz.com.br\/instituto\/idor\/neurociencia-na-era-dos-minicerebros\/","title":{"rendered":"Neuroci\u00eancia na era dos minic\u00e9rebros"},"content":{"rendered":"<p>Estudar o desenvolvimento do sistema nervoso humano sempre foi um desafio<br \/>\n\u2013 em parte, pela complexidade de fatores que podem influenciar nesse processo,<br \/>\nmas tamb\u00e9m pela car\u00eancia de um modelo experimental adequado. Por isso, em 2013,<br \/>\nquando pesquisadores austr\u00edacos e brit\u00e2nicos <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/nature12517\" data-rt-link-type=\"external\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">anunciaram<br \/>\na cria\u00e7\u00e3o, em laborat\u00f3rio, de uma estrutura em tr\u00eas dimens\u00f5es formada por<br \/>\nneur\u00f4nios humanos<\/a>, criou-se uma imensa expectativa sobre<br \/>\nas possibilidades que seriam abertas para a neuroci\u00eancia. Cinco anos depois,<br \/>\nespecialistas de v\u00e1rios pa\u00edses, incluindo o Brasil, j\u00e1 colheram resultados<br \/>\nimportantes de experimentos com organoides cerebrais, ou minic\u00e9rebros, como<br \/>\nficaram conhecidos. No Instituto D\u2019Or de Pesquisa e Ensino (IDOR), eles s\u00e3o<br \/>\nmodelo para estudo dos impactos de doen\u00e7as como zika e transtornos<br \/>\npsiqui\u00e1tricos, al\u00e9m de pesquisas sobre os efeitos de subst\u00e2ncias psicod\u00e9licas<br \/>\nsobre o c\u00e9rebro. <\/p>\n<p>Ao contr\u00e1rio do que se possa imaginar, as c\u00e9lulas neurais que comp\u00f5em os<br \/>\norganoides nunca habitaram o c\u00e9rebro de algu\u00e9m. Elas s\u00e3o geradas por meio da<br \/>\ntecnologia da reprograma\u00e7\u00e3o celular, em que c\u00e9lulas da pele ou da urina de um<br \/>\nvolunt\u00e1rio s\u00e3o induzidas, em laborat\u00f3rio, a voltarem ao est\u00e1gio de<br \/>\nc\u00e9lulas-tronco, com potencial de se transformarem em qualquer tecido do corpo<br \/>\nhumano \u2013 s\u00e3o, por isso, chamadas c\u00e9lulas-tronco de pluripot\u00eancia induzida<br \/>\n(iPS). Em seguida, as iPS s\u00e3o transformadas em neur\u00f4nios e outras c\u00e9lulas do<br \/>\nsistema nervoso.<\/p>\n<p>O pulo do gato para a forma\u00e7\u00e3o dos minic\u00e9rebros \u00e9 cultivar as c\u00e9lulas<br \/>\nnervosas em um l\u00edquido com nutrientes semelhantes \u00e0queles encontrados no<br \/>\nambiente de desenvolvimento do embri\u00e3o humano. Depois de cerca de um m\u00eas e<br \/>\nmeio, j\u00e1 \u00e9 poss\u00edvel observar que as c\u00e9lulas se aglomeram em uma estrutura<br \/>\ntridimensional que, ainda que de maneira rudimentar, pode ser comparada aos<br \/>\nprimeiros est\u00e1gios de desenvolvimento do c\u00e9rebro. <\/p>\n<p>Embora diminutos \u2013 um organoide cerebral pronto para ser estudado tem,<br \/>\nem m\u00e9dia, dois a quatro mil\u00edmetros de di\u00e2metro \u2013, os minic\u00e9rebros representam<br \/>\num avan\u00e7o gigante para a neuroci\u00eancia, por muitos motivos: reduzem a<br \/>\nnecessidade de uso de modelos animais, permitem a observa\u00e7\u00e3o experimental em<br \/>\nc\u00e9lulas humanas e, mais do que isso, a cria\u00e7\u00e3o de organoides a partir de<br \/>\nc\u00e9lulas de pacientes espec\u00edficos, o que abre novas oportunidades para o<br \/>\ndesenvolvimento da t\u00e3o falada medicina personalizada. <\/p>\n<p>\u201cCada pessoa tem sua pr\u00f3pria gen\u00e9tica, e o tratamento que funciona bem<br \/>\npara alguns pode ter efeito diferente em outros. Testar f\u00e1rmacos no organoide<br \/>\ncerebral de um paciente poderia, no futuro, indicar o melhor caminho a seguir<br \/>\ndurante o planejamento terap\u00eautico. Isso reduziria o sofrimento do paciente e<br \/>\nde seus familiares com tratamentos ineficientes\u201d, destaca Carolina Pedrosa,<br \/>\np\u00f3s-doutoranda no IDOR.<\/p>\n<p>Embora sua aplica\u00e7\u00e3o em medicina personalizada seja ainda distante, a testagem<br \/>\nde subst\u00e2ncias com potencial terap\u00eautico em minic\u00e9rebros j\u00e1 \u00e9 realidade. \u201cO<br \/>\ndesenvolvimento de novos f\u00e1rmacos norteado pelos minic\u00e9rebros pode indicar que<br \/>\ndrogas t\u00eam maior chance de sucesso nos humanos\u201d, aposta o pesquisador do IDOR<br \/>\nGabriel de Freitas, que tamb\u00e9m atua na \u00e1rea cl\u00ednica como neurologista da<br \/>\nUniversidade Federal Fluminense e do Hospital Quinta D\u2019Or.<\/p>\n<p>Antes dos modelos 3D, um dos modelos <em>in<br \/>\nvitro<\/em> mais aproximados ao sistema nervoso humano eram as culturas de<br \/>\nc\u00e9lulas neurais em placas 2D. Embora tenha possibilitado avan\u00e7os importantes, o<br \/>\ncultivo em duas dimens\u00f5es possui limita\u00e7\u00f5es, em especial porque n\u00e3o permite<br \/>\navaliar como as c\u00e9lulas neurais se organizam e se comunicam umas com as outras<br \/>\n\u2013 uma barreira vencida pelos organoides cerebrais, que permitem observar o<br \/>\ncomportamento celular em condi\u00e7\u00f5es normais ou na presen\u00e7a de doen\u00e7as ou fatores<br \/>\nambientais espec\u00edficos, como a presen\u00e7a de toxinas.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><strong>Minic\u00e9rebros, neuroesferas e<br \/>\noutros modelos<\/strong><\/p>\n<p>No IDOR, a pesquisa mais marcante com a utiliza\u00e7\u00e3o de organoides<br \/>\ncerebrais foi respons\u00e1vel por identificar, em 2016, a rela\u00e7\u00e3o entre zika e<br \/>\nmicrocefalia. Em laborat\u00f3rio, os cientistas infectaram organoides cerebrais com<br \/>\no v\u00edrus e observaram que ele matava, em uma semana, as c\u00e9lulas neurais,<br \/>\ncomprometendo o correto desenvolvimento do c\u00e9rebro. O trabalho, desenvolvido em<br \/>\nparceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e com a Funda\u00e7\u00e3o<br \/>\nOswaldo Cruz (Fiocruz), foi <a href=\"http:\/\/science.sciencemag.org\/content\/early\/2016\/04\/08\/science.aaf6116\" data-rt-link-type=\"external\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">publicado na prestigiosa revista <\/a><em><a href=\"http:\/\/science.sciencemag.org\/content\/early\/2016\/04\/08\/science.aaf6116\">Science<\/a><\/em>.<\/p>\n<p>De l\u00e1 para c\u00e1, al\u00e9m de dar continuidade \u00e0 investiga\u00e7\u00e3o dos efeitos da<br \/>\nzika, a equipe do IDOR come\u00e7ou a estudar outras condi\u00e7\u00f5es com impacto sobre o<br \/>\nc\u00e9rebro, como a disgenesia do corpo caloso, um tipo de m\u00e1-forma\u00e7\u00e3o cerebral<br \/>\ncong\u00eanita. Al\u00e9m disso, utilizou os minic\u00e9rebros para avaliar o efeito de<br \/>\nsubst\u00e2ncias psicod\u00e9licas, como <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41598-017-12779-5\" data-rt-link-type=\"external\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">a dimetiltriptamina presente no Ayahuasca<\/a>,<br \/>\nsobre o sistema nervoso humano. \u201cSubst\u00e2ncias psicod\u00e9licas s\u00e3o consumidas h\u00e1<br \/>\nd\u00e9cadas, mas seus poss\u00edveis efeitos terap\u00eauticos sempre foram pouco explorados.<br \/>\nCom os minic\u00e9rebros, podemos investigar como elas funcionam no sistema nervoso<br \/>\nhumano\u201d, afirmam Luiz Guilherme Hendrisky, doutorando do IDOR, e Jos\u00e9 Salerno,<br \/>\nmestrando pela UFRJ e pelo IDOR.<\/p>\n<p>Al\u00e9m de realizar investiga\u00e7\u00f5es pr\u00f3prias utilizando minic\u00e9rebros, o grupo<br \/>\ndo IDOR produz e fornece para outros pesquisadores iPS geradas a partir de<br \/>\nc\u00e9lulas de pacientes espec\u00edficos para seus estudos. Al\u00e9m dos minic\u00e9rebros,<br \/>\nessas c\u00e9lulas podem gerar tamb\u00e9m modelos menores e mais simples conhecidos como<br \/>\nneuroesferas, que medem menos de um mil\u00edmetro e j\u00e1 foram utilizados, por<br \/>\nexemplo, em <a href=\"http:\/\/www.idor.org\/blog\/pistas-sobre-a-origem-da-esquizofrenia\" data-rt-link-type=\"external\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">investiga\u00e7\u00f5es sobre a esquizofrenia<\/a>.<\/p>\n<p>Recentemente, o grupo conseguiu ainda obter, a partir das iPS, um tipo<br \/>\nespecial de neur\u00f4nios chamados sensoriais, relacionados, por exemplo, \u00e0<br \/>\nsensibilidade \u00e0 dor e \u00e0 percep\u00e7\u00e3o da temperatura. Esse tipo de c\u00e9lula ser\u00e1<br \/>\nusado para aperfei\u00e7oar os modelos dispon\u00edveis de pele artificial e, tamb\u00e9m,<br \/>\npara investigar a s\u00edndrome de Dravet, um tipo de epilepsia.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><strong>Perspectivas futuras<\/strong><\/p>\n<p>Uma das preocupa\u00e7\u00f5es da equipe do IDOR \u00e9<br \/>\naperfei\u00e7oar as t\u00e9cnicas e os modelos utilizados nas pesquisas. \u201cOs organoides<br \/>\ncerebrais s\u00e3o estruturas bastante fr\u00e1geis\u201d, conta o bi\u00f3logo Marcelo Costa, um<br \/>\ndos respons\u00e1veis por cultivar os minic\u00e9rebros usados nas pesquisas do<br \/>\nInstituto. \u201cO tempo todo \u00e9 necess\u00e1rio monitorar se o crescimento dos organoides<br \/>\nest\u00e1 adequado e se est\u00e3o formando as estruturas esperadas para a fase do<br \/>\ndesenvolvimento em que se encontram. Al\u00e9m disso, \u00e9 preciso muito cuidado para<br \/>\nevitar contamina\u00e7\u00e3o por fungos e bact\u00e9rias. Tudo isso assegura que o modelo vai<br \/>\nestar pronto para ser testado em cada uma das pesquisas\u201d.<\/p>\n<p>Recentemente, o grupo compartilhou <a href=\"https:\/\/www.biorxiv.org\/content\/early\/2018\/07\/13\/369082.abstract\" data-rt-link-type=\"external\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">novo trabalho <\/a>em que prop\u00f5e um<br \/>\nprotocolo otimizado para a produ\u00e7\u00e3o de organoides cerebrais, mais barato, mais<br \/>\neficiente e que favorece o desenvolvimento de estruturas cerebrais complexas. O<br \/>\nobjetivo \u00e9 popularizar a utiliza\u00e7\u00e3o de minic\u00e9rebros e diversificar as<br \/>\niniciativas que se valem do modelo. \u201cNosso estudo oferece um protocolo robusto<br \/>\ne acess\u00edvel para a produ\u00e7\u00e3o de organoides\u201d, afirma Livia Goto, p\u00f3s-doutoranda<br \/>\nno IDOR e uma das autoras do estudo.<\/p>\n<p>Para o futuro, um dos principais desafios \u00e9 a cria\u00e7\u00e3o de minic\u00e9rebros<br \/>\ncom vasculariza\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria \u2013 sem a qual a forma\u00e7\u00e3o do c\u00e9rebro humano \u00e9<br \/>\nimposs\u00edvel, e cuja aus\u00eancia compromete o crescimento dos organoides pela falta<br \/>\nda oferta adequada de nutrientes \u00e0s c\u00e9lulas. Se essa dificuldade for vencida,<br \/>\nser\u00e1 poss\u00edvel usar minic\u00e9rebros para estudar etapas mais avan\u00e7adas do<br \/>\ndesenvolvimento neural.<\/p>\n<p>Por outro lado, o aperfei\u00e7oamento dos minic\u00e9rebros levanta tamb\u00e9m<br \/>\ndesafios de outra ordem. Quanto mais parecidos com o c\u00e9rebro humano os<br \/>\norganoides se tornarem, maiores ser\u00e3o as implica\u00e7\u00f5es \u00e9ticas de pesquis\u00e1-los em<br \/>\nlaborat\u00f3rio. Ser\u00e1 que, um dia, os minic\u00e9rebros ser\u00e3o capazes, por exemplo, de<br \/>\nguardar mem\u00f3rias? Qual ser\u00e1 o limite \u00e9tico dos estudos com esse modelo? Essas<br \/>\nquest\u00f5es precisam ser discutidas n\u00e3o apenas na comunidade cient\u00edfica, mas<br \/>\ntamb\u00e9m com outros atores da sociedade, como advogados, pacientes e seus<br \/>\nfamiliares.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Estudar o desenvolvimento do sistema nervoso humano sempre foi um desafio \u2013 em parte, pela complexidade de fatores que podem influenciar nesse processo, mas tamb\u00e9m pela car\u00eancia de um modelo experimental adequado. 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