Cientistas de Stanford usam aditivo alimentar em estudo sobre mini cérebros

Stanford — InkDesign News — Pesquisadores do Stanford Brain Organogenesis Program, na Califórnia, anunciaram uma solução acessível para a produção em larga escala de organoides cerebrais humanos, utilizando um aditivo alimentar comum para evitar a fusão dessas delicadas estruturas tridimensionais. O estudo, publicado recentemente em Nature Biomedical Engineering, promete avanços significativos na modelagem do desenvolvimento e de doenças do cérebro.

O Contexto da Pesquisa

Desde 2018, quando foi lançado como parte do Wu Tsai Neurosciences Institute da Universidade de Stanford, o Stanford Brain Organogenesis Program tem promovido colaborações interdisciplinares para estudar circuitos neurais, genes envolvidos em transtornos do neurodesenvolvimento e alternativas ao uso tradicional de tecidos cerebrais inteiros. Até então, a principal limitação era a dificuldade de produzir grandes quantidades de organoides cerebrais padronizados, já que essas estruturas tendiam a se fundir, comprometendo resultados experimentais.

“Em seus primeiros dias, eu tinha apenas oito ou nove deles e dei o nome de criaturas mitológicas a cada um”
(“In the early days, I had eight or nine of them, and I named each of them after mythological creatures”)

— Sergiu Pasca, Professor de Psiquiatria e Ciências do Comportamento, Universidade de Stanford

Resultados e Metodologia

A solução para evitar a fusão dos organoides surgiu de uma colaboração entre Pasca, o engenheiro de materiais Sarah Heilshorn e outros especialistas. A equipe examinou 23 substâncias biocompatíveis e identificou a goma xantana, um aditivo já utilizado na indústria alimentícia, como eficaz na prevenção da adesão dos organoides. Essa descoberta permitiu amplificar a produção para milhares de unidades idênticas.

Para testar a robustez do método, os pesquisadores produziram 2.400 organoides e testaram quase 300 fármacos aprovados pela FDA, avaliando possíveis efeitos teratogênicos cerebrais. Os resultados indicaram que algumas drogas, incluindo um medicamento utilizado no tratamento do câncer de mama, interferiram negativamente no crescimento dos organoides.

“Agora conseguimos facilmente produzir 10.000 deles.”
(“We can easily make 10,000 of them now.”)

— Sergiu Pasca, Diretor do Stanford Brain Organogenesis Program

“Selecionamos materiais que já eram considerados biocompatíveis, econômicos e simples de usar, para que nossos métodos fossem facilmente adotados por outros cientistas”
(“We selected materials that were already considered biocompatible and that would be relatively economical and simple to use, so that our methods could be adopted easily by other scientists.”)

— Sarah Heilshorn, Professora de Engenharia, Universidade de Stanford

Implicações e Próximos Passos

O novo protocolo abre caminho para análises em larga escala dos efeitos de medicamentos em cérebros em desenvolvimento, beneficiando pesquisas sobre autismo, epilepsia e esquizofrenia. Além disso, torna viáveis projetos colaborativos que demandam padronização e alta produtividade. A equipe já disponibilizou a metodologia publicamente, incentivando a adoção em outros laboratórios globais e promovendo transparência científica.

No horizonte, o Stanford Brain Organogenesis Program planeja aprofundar a investigação sobre doenças neuropsiquiátricas, ampliando o impacto das pesquisas para entender e eventualmente tratar distúrbios cerebrais. O compartilhamento irrestrito dos métodos e o potencial de realização de triagens toxicológicas em escala reforçam a expectativa de novos avanços na interface entre biotecnologia e neurociência.

Fonte: (ScienceDaily – Ciência)