Notícia

Pesquisadores desenvolvem os primeiros organoides cerebrais 3D para o estudo da Síndrome do X Frágil

Fonte

Universidade de Roma Sapienza

Data

quinta-feira, 10 junho 2021 06:30

Áreas

Desenvolvimento de Fármacos. Doenças Neurológicas.

Organoides cerebrais (3D) foram reproduzidos pela primeira vez em laboratório como modelo de estudo da Síndrome do X Frágil, doença hereditária ligada a mutações no gene FMRP localizado no cromossomo X, que causa deficiência cognitiva, problemas de aprendizagem e de relacionamento.

O estudo, publicado na revista científica Cell Death and Disease, é o resultado de uma colaboração totalmente italiana entre o Instituto Italiano de Tecnologia (IIT) e a Universidade de Roma Sapienza. Em particular, entre a Dra. Silvia Di Angelantonio e o Dr. Alessandro Rosa, professores respectivamente dos departamentos de Fisiologia e Farmacologia e de Biologia e Biotecnologia e pesquisadores afiliados do Center for Life Nano & Neuro-Science do IIT em Roma.

Organoides 3D são estruturas celulares tridimensionais artificiais, geradas a partir de células-tronco humanas, que reproduzem as características de órgãos reais. São modelos in vitro que apresentam condições muito semelhantes às humanas, tanto do ponto de vista fisiológico quanto patológico, e que mimetizam a interação entre células in vitro. Nos últimos anos, o desenvolvimento de organoides cerebrais humanos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas (células iPS, Prêmio Nobel de Medicina 2012) permitiu reduzir os testes realizados em modelos animais e abriu novos horizontes para o estudo de doenças neurológicas como autismo e esquizofrenia ou a infecção provocada pelo vírus Zika.

As células iPS são células-tronco que podem ser obtidas pela ‘reprogramação’ de células não-tronco, por exemplo, do sangue ou da pele, retiradas de qualquer indivíduo adulto.

Neste estudo, culturas de células clássicas (2D) e organoides cerebrais (3D) desenvolvidos a partir de células iPS reproduzem in vitro algumas características típicas da síndrome do X Frágil, permitindo aos pesquisadores estudar o mecanismo molecular da doença e demonstrar como a proteína FMRP é necessária para apoiar adequadamente a proliferação de células neuronais e gliais e para definir a proporção correta de excitação-inibição no desenvolvimento do cérebro humano.

Além disso, o estudo de modelos celulares 3D tornou possível descobrir um desequilíbrio de tamanho entre os organoides X frágeis e os organoides de controle saudáveis, mas acima de tudo um desequilíbrio em termos de excitação – inibição de células X frágeis em favor da hiperexcitabilidade -que  pode ser considerada a base das crises epilépticas, sintomas típicos de pacientes com a Síndrome do X Frágil.

Esses resultados ampliam o conhecimento sobre a Síndrome do X Frágil e estabelecem as bases para o rastreamento de novos fármacos eficazes para essa doença, além do reposicionamento daqueles já em uso.

“Até o momento, este trabalho é o primeiro a demonstrar a possibilidade de estudar a Síndrome do X Frágil em organoides cerebrais e sugere que essa plataforma experimental pode ser aplicada no modelo da Síndrome do X Frágil in vitro”, explicou a Dra. Silvia Di Angelantonio.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Roma Sapienza (em italiano).

Fonte: Universidade de Roma Sapienza. Imagem: Divulgação, Universidade de Roma Sapienza.

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