Cérebro artificial revela as origens genéticas do transtorno do espectro do autismo

Uma nova técnica científica que utiliza organoides cerebrais – minicérebros artificiais cultivados em laboratório – está revelando as origens genéticas do transtorno do espectro do autismo (TEA) escondidas em nossos cérebros.

Chamada de CHOOSE, a técnica combina genética elaborada e bioinformática quantitativa para estudar mutações de genes conhecidos por serem de alto risco para autismo e como essas mutações levam a alterações celulares específicas no  cérebro fetal.

Como cada célula individual no minúsculo cérebro in vitro carrega apenas uma mutação (no máximo) para um gene específico de alto risco, os efeitos de diferentes mutações podem ser analisados ​​simultaneamente enquanto a célula em questão se divide e se multiplica no organoide em crescimento.

Isto revela as consequências de múltiplas mutações numa experiência, reduzindo drasticamente o tempo necessário para análise, dizem os investigadores.

Centrando-se em 36 genes conhecidos de alto risco para o autismo, os investigadores descobriram que, embora estes genes partilhem muitos mecanismos moleculares comuns, o efeito destes mecanismos em diferentes tipos de células pode ser distintamente diferente, tornando certos tipos de células vulneráveis a mutações relacionadas com o autismo no cérebro fetal.

Os progenitores neurais - células fundadoras que geram os neurónios, as células nervosas do nosso cérebro - são particularmente susceptíveis a mutações.

O desenvolvimento do nosso cérebro estranhamente enrugado é um processo extremamente complicado, mas é essa mesma complexidade que dá tantas oportunidades para o desenvolvimento do cérebro correr mal.

Até há pouco tempo, os cientistas baseavam-se em tecidos de autópsias, exames cerebrais e modelos animais para compreender o funcionamento interno do cérebro. Os organoides anunciaram uma nova era.

E embora as bolhas de cérebro artificial possam parecer o monstro de Frankenstein, derivadas de células estaminais e que não crescem mais de 4 mm numa placa de Petri, são geralmente consideradas modelos de aspectos particulares do desenvolvimento do cérebro e não modelos do próprio cérebro.

Embora os organóides contenham vários tipos de tecidos que constituem o nosso cérebro, os seus modelos carecem de alguns tecidos cerebrais comuns, como as células da micróglia, pelo que continuam a ser um modelo incompleto, que terá ainda de ser testados.

Esta nova técnica trará mudanças significativas no rastreio genético e, uma vez que a tecnologia dos organóides pode ser aplicada a muitos tecidos humanos diferentes, os cientistas acreditam que fará progredir rapidamente o nosso conhecimento das doenças genéticas.

Esta investigação foi publicada na revista Nature.