Novo estudo mostra que os "mini-cérebros" podem acelerar o desenvolvimento de tratamentos para a doença de Alzheimer

Usando um novo método inovador, um pesquisador da Universidade de Saskatchewan (USask) está criando pseudo-órgãos em miniatura a partir de células-tronco para diagnosticar e tratar a doença de Alzheimer.

Quando o Dr. Tyler Wenzel, Ph.D., teve a ideia de criar um cérebro em miniatura a partir de células-tronco, não imaginava o sucesso de suas criações. Agora, o "minicérebro" de Wenzel pode revolucionar a forma como diagnosticamos e tratamos o Alzheimer e outras doenças cerebrais.

"Nem nos nossos sonhos mais loucos imaginamos que nossa ideia maluca daria certo", disse ele. "Esses [minicérebros] poderiam ser usados como uma ferramenta de diagnóstico feita de sangue."

Wenzel, um pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Psiquiatria da Faculdade de Medicina, desenvolveu a ideia do "minicérebro" — ou, mais formalmente, um modelo único de um organoide cerebral — sob a orientação do Dr. Darrell Musso, Ph.D.

Células-tronco humanas podem ser manipuladas para se tornarem praticamente qualquer outra célula do corpo. Usando células-tronco retiradas do sangue humano, Wenzel conseguiu criar um órgão artificial em miniatura — com cerca de três milímetros de tamanho, visualmente semelhante a um pedaço de goma de mascar que alguém tentou alisar novamente.

Esses "minicérebros" são criados pela criação de células-tronco a partir de uma amostra de sangue, que são posteriormente convertidas em células cerebrais funcionais. O uso de pequenos organoides sintéticos para pesquisa não é um conceito novo, mas os "minicérebros" desenvolvidos no laboratório de Wenzel são únicos. Conforme descrito no artigo de Wenzel na revista Frontiers of Cellular Neuroscience, os cérebros em seu laboratório são compostos por quatro tipos diferentes de células cerebrais, enquanto a maioria dos organoides cerebrais é composta apenas por neurônios.

Nos testes, os "minicérebros" de Wenzel refletem com mais precisão os cérebros humanos adultos, permitindo estudos mais detalhados de condições neurológicas adultas, como a doença de Alzheimer.

E para aqueles "minicérebros" criados a partir de células-tronco de pessoas com Alzheimer, Wenzel descobriu que o órgão artificial exibia a patologia de Alzheimer — apenas em uma escala menor.

"Se as células-tronco podem se tornar qualquer célula do corpo humano, a questão passou a ser: 'Podemos criar algo que se assemelhe a um órgão inteiro?'", disse Wenzel. "Enquanto desenvolvíamos isso, tive a ideia maluca de que, se aqueles fossem realmente cérebros humanos, se um paciente tivesse uma doença como Alzheimer e desenvolvêssemos um 'minicérebro', então, teoricamente, esse pequeno cérebro teria Alzheimer."

Wenzel observou que essa tecnologia tem o potencial de mudar a forma como os cuidados de saúde são prestados a pessoas com Alzheimer, especialmente em comunidades rurais e remotas. Essa pesquisa pioneira já recebeu apoio da Sociedade de Alzheimer do Canadá.

Se Wenzel e seus colegas puderem criar uma maneira confiável de diagnosticar e tratar doenças neurológicas como o Alzheimer usando apenas uma pequena amostra de sangue — que tem uma vida útil relativamente longa e pode ser enviada por correio — em vez de exigir que os pacientes viajem para hospitais ou clínicas especializadas, isso poderá economizar significativamente recursos de saúde e reduzir a carga sobre os pacientes.

"Teoricamente, se essa ferramenta funcionar como pensamos, poderíamos simplesmente enviar uma amostra de sangue de La Loche ou La Ronge para a universidade e fazer o diagnóstico dessa forma", disse ele.

A prova de conceito inicial para os "minicérebros" tem sido extremamente encorajadora, o que significa que o próximo passo para Wenzel é expandir os testes para um grupo maior de pacientes.

Os pesquisadores também estão interessados em expandir o escopo de sua pesquisa com minicérebros. Se puderem confirmar que os minicérebros refletem com precisão outras doenças cerebrais ou condições neurológicas, eles poderão ser usados para acelerar o diagnóstico ou testar a eficácia de medicamentos em pacientes, disse Wenzel.

Como exemplo, Wenzel citou os longos tempos de espera para consultar um psiquiatra em Saskatchewan. Se os "minicérebros" pudessem ser usados para testar qual antidepressivo funciona melhor para um paciente deprimido, o tempo necessário para consultar um médico e obter uma receita médica poderia ser significativamente reduzido.

Um "minicérebro" em uma placa de Petri — quando criados a partir de células-tronco de pessoas com Alzheimer, os organoides exibem a patologia de Alzheimer, só que em menor escala. Crédito: USask/David Stobbe.

Ex-professor de ciências do ensino médio que ingressou no mundo da pesquisa e da academia, Wenzel disse que é "a essência da pesquisa" — criar uma hipótese e chegar mais perto de testá-la em um experimento — que o entusiasma em seu trabalho.

O sucesso impressionante dos "minicérebros" iniciais foi tão surpreendente que Wenzel admitiu que ainda não consegue compreendê-lo completamente.

"Ainda estou incrédula, mas também é incrivelmente motivador que algo assim tenha acontecido", disse Wenzel. "Isso me dá algo que acredito que impactará a sociedade, fará uma diferença real e gerará mudanças... tem o potencial de mudar o panorama da medicina."

Os resultados do trabalho são descritos em detalhes em um artigo publicado na revista Frontiers in Cellular Neuroscience.