Uma equipe de cientistas da Universidade de Wisconsin–Madison conseguiu criar o primeiro tecido cerebral em 3D capaz de crescer e funcionar como um tecido cerebral típico.
Esta realização é de grande importância para os pesquisadores que estudam o cérebro e trabalham em tratamentos para diversos distúrbios neurológicos e neurodesenvolvimentais, tais como a doença de Alzheimer e de Parkinson.
Imagem: Centro Waisman da UW–Madison
"Este modelo pode ser extremamente poderoso para entender como as células cerebrais e as partes do cérebro comunicam entre si no ser humano", explica Su-Chun Zhang, professor de neurociências e neurologia no Centro Waisman da UW-Madison. "Isso pode mudar nossa perspectiva sobre a biologia das células-tronco, as neurociências e a patogênese de muitos distúrbios neurológicos e psiquiátricos."
As limitações das técnicas de impressão frustraram as tentativas anteriores de imprimir tecido cerebral, de acordo com Su-Chun Zhang e Yuanwei Yan, um cientista do mesmo laboratório. O grupo responsável por este novo processo de impressão 3D descreveu seu método na revista
Cell Stem Cell.
Em vez de construir o tecido camada por camada de maneira vertical, a equipe utilizou uma impressão 3D horizontal, permitindo uma reprodução mais fiel da complexidade tridimensional do cérebro humano. Essa técnica permite uma comunicação celular mais realista entre as diferentes partes do cérebro, refletindo mais adequadamente como as células interagem em um ambiente biológico natural.
Este tecido cerebral impresso poderia ser usado para estudar a sinalização entre células na síndrome de Down, as interações entre o tecido saudável e o tecido afetado pela doença de Alzheimer, testar novos candidatos a medicamentos, ou até observar o crescimento do cérebro.
"No passado, muitas vezes examinamos uma coisa de cada vez, o que significa que frequentemente perdemos componentes críticos. Nosso cérebro funciona em redes. Queremos imprimir o tecido cerebral desta maneira porque as células não funcionam sozinhas. Elas se comunicam. É assim que nosso cérebro funciona e ele deve ser estudado de forma holística para ser verdadeiramente compreendido", explica Su-Chun Zhang. "Nosso tecido cerebral pode ser usado para estudar quase todos os aspectos importantes nos quais muitas pessoas no Centro Waisman estão trabalhando. Pode ser usado para examinar os mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento cerebral, ao desenvolvimento humano, a deficiências no desenvolvimento, a distúrbios neurodegenerativos, e muito mais."
A nova técnica de impressão também deve ser acessível a muitos laboratórios. Ela não requer equipamento especializado de impressão biológica ou métodos de cultura para manter a saúde do tecido, e pode ser analisada em profundidade com microscópios, técnicas de imagem padrão e eletrodos já comuns na área.
Os pesquisadores gostariam agora de explorar o potencial de especialização, melhorando ainda mais sua tinta biológica e refinando seu equipamento para permitir orientações específicas das células no seu tecido impresso.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Universidade de Wisconsin-Madison