Un român conduce un studiu al tulburărilor psihice, în SUA. Echipa lui a implantat celule umane în șoareci

Oamenii de știință din Statele Unite, coordonați de un cercetător româno-american, au reușit să implanteze un tip de celule cerebrale umane, denumite organoide, în exemplare tinere de șoareci. 

Scopul implantului este studiul tulburărilor psihiatrice complexe precum schizofrenia și experimentarea unei serii de tratamente, potrivit unui studiu publicat miercuri, potrivit AFP, citat de Agerpres.

Tulburările mintale sunt foarte greu de studiat pentru că animalele nu le resimt în același fel ca oamenii, iar aceștia din urmă nu pot face obiectul unor experimente in vivo.

Cercetătorii practică deja tehnica plasării în cultură, în vase Petri, a unor țesuturi de creier uman obținute din celule stem. Dar, în laborator, „neuronii nu ajung la mărimea pe care ar avea-o într-un creier uman adevărat”, a explicat Sergiu Pașca, profesor de psihiatrie și științe comportamentale la Universitatea Stanford din Statele Unite și principal autor al studiului publicat în revista Nature.

În plus, aceste țesuturi plasate în cultură în afara corpului uman nu permit studierea simptomelor pe care le generează un defect apărut în funcționarea lor.

O soluție ar consta în implantarea acestor țesuturi de creier uman, denumite organoide, în creierele unor exemplare tinere de șoareci. Vârsta este importantă, întrucât creierul unui animal adult încetează să se mai dezvolte, fapt care ar afecta integrarea celulelor umane.

Transplantându-le într-un animal tânăr, „am constatat că organoidele pot să devină destul de mari și vascularizate” și, deci, să fie alimentate de rețeaua sangvină a șoarecelui, ajungând să ocupe până la aproximativ o treime din emisfera creierului” animalului, a detaliat cercetătorul româno-american Sergiu Pașca.

Autorii studiului au testat buna implantare a organoidelor suflând un curent de aer spre mustățile șoarecelui, fapt care a dus la o activitate electrică în neuronii de origine umană - semn că ei jucau bine rolul de receptori ai unui stimul extern.

Apoi, cercetătorii au vrut să afle dacă acei neuroni puteau să transmită un semnal către corpul șoarecelui. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au implantat organoide modificate în prealabil în laborator pentru a reacționa la o lumină albastră. Apoi, i-au antrenat pe șoareci să bea apă dintr-o canulă atunci când lumina albastră stimula organoidele prin intermediul unui cablu conectat la creierele lor. Manevra s-a dovedit eficientă în două săptămâni.

Echipa de la Universitatea Stanford a utilizat într-un final noua sa tehnică folosind organoide prelevate de la pacienți diagnosticați cu o boală genetică, sindromul Timothy. Cercetătorii au observat că în creierul acelui șoarece organoidele creșteau mai puțin repede și aveau o activitate mai redusă în comparație cu organoidele provenite de la pacienți sănătoși.

Pe termen lung, noua tehnică ar putea fi utilizată pentru a testa o serie de medicamente noi, au declarat doi oameni de știință care nu au participat la acest studiu, dar care au comentat concluziile sale în revista Nature.

Studiul recent „duce într-un teritoriu necunoscut capacitatea noastră de a studia dezvoltarea, evoluția și bolile creierului uman”, au spus Gray Camp, de la Institutul Roche pentru Bioinginerie Translațională din Elveția și Barbara Treutlein, de la Ecole Polytechnique din Zurich (ETH).

Întrebări de natură etică - cum poate implantul să modifice natura profundă a șoarecilor?

Tehnica ridică și întrebări de natură etică, mai ales pe aceea de a ști până în ce punct implantarea unor țesuturi umane într-un animal poate să modifice natura sa profundă.

Profesorul Sergiu Pașca a infirmat un astfel de risc pentru șoarecele studiat, datorită rapidității cu care se dezvoltă creierul său în raport cu cel uman. Sergiu Pașca a calificat drept „barieră naturală” funcționarea cortexului șoarecelui, care nu ar dispune de timpul necesar pentru a integra în profunzime neuroni de origine umană.

O astfel de barieră ar putea, în schimb, să nu mai existe în cazul speciilor mai apropiate de om, a spus Sergiu Pașca. Cercetătorul româno-american se opune utilizării acestei metode asupra primatelor.

El a subliniat „imperativul moral” ca oamenii să poată să studieze mai bine și, eventual, să trateze tulburările psihiatrice, ținând cont în același timp de proximitatea față de oameni a modelului animal utilizat.

„Tulburările psihiatrice umane sunt în foarte mare măsură specifice omului. De aceea noi trebuie să reflectăm cu prudență până în ce punct vrem să lucrăm asupra unora dintre aceste modele”, a avertizat Sergiu Pașca.

Cine este cercetătorul român Sergiu Pașca 

Sergiu Pașca, născut pe 30 ianuarie 1982, este un medic și om de știință româno-american, care lucrează în prezent ca profesor de psihiatrie și științe comportamentale la Universitatea Stanford din Statele Unite.

Născut la Cluj-Napoca, Sergiu Pașca și-a petrecut copilăria în Aiud în perioada ultimilor ani ai comunismului din România. A manifestat un interes deosebit față de chimie încă de la o vârstă fragedă și și-a amenajat primul laborator științific la vârsta de 11 ani în subsolul casei părinților săi. În ultimul an de liceu, a câștigat un premiu la Olimpiada națională de chimie, obținând astfel o bursă și dreptul de a se înscrie la orice facultate dorea din țara noastră. În 2001, s-a înscris la Universitatea de Medicină și Farmacie „Iuliu Hațieganu” din Cluj-Napoca.

În același timp, a studiat electrofiziologia la Institutul Max Plack pentru Cercetări în domeniul Creierului din Frankfurt. După ce a obținut diploma de medic în 2007, Sergiu Pașca s-a înscris la studii post-doctorale la Universitatea Stanford în 2009. La această universitate americană, el a dezvoltat metode pentru a obține neuroni din celule stem pluripotente induse (iPSC) și pentru a folosi acele culturi de neuroni cu scopul de a identifica fenotipurile celulare asociate unor maladii cerebrale, precum Sindromul Timothy și Sindromul Dravet.

Sergiu Pașca a fost inclus de cotidianul The New York Times pe lista sa de Vizionari în Medicină și Științe și este câștigătorul din 2018 al Premiului Vilcek pentru Promisiune Medicală Creativă, atribuit de Fundația Vilcek. În 2022, cercetătorul româno-american a susținut un discurs în cadrul celebrelor conferințe TED despre ingineria inversată a creierului uman în condiții de laborator. 

Sursa: Mediafax