‘Mini-cérebros' criados em laboratório revelam efeitos desastrosos do zika vírus
O biorreator SpinΩ usado na criação das condições de desenvolvimento dos mini-cérebros. Crédito: Faculdade de Medicina Johns Hopkins

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‘Mini-cérebros' criados em laboratório revelam efeitos desastrosos do zika vírus

Pesquisadores confirmaram a devastação do vírus no córtex dos fetos.

Pesquisadores da Universidade Johns Hopkins, em Maryland, nos Estados Unidos, usaram uma inovadora tecnologia para confirmar uma das maneiras pelas quais o zika vírus causa microcefalia nos cérebros de crianças, de acordo com pesquisa publicada na sexta-feira no periódico Cell.

Ao cultivar em laboratório cérebros organoides (grupos de tecidos que imitam órgãos reais) dentro de biorreatores impressos em três dimensões (onde os cérebros em si são cultivados), os pesquisadores confirmaram que o zika vírus infecta células-tronco especializadas na construção do córtex cerebral, a camada externa do cérebro, transformando-as em fábricas de vírus.

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Os mini-cérebros consistem de diversos tipos de células, de acordo com Xuyu Qian, principal autor da pesquisa e estudante de PhD da Johns Hopkins. O trabalho de sua equipe mostrou que o vírus prefere atacar células-tronco neurológicas – do tipo que podemos encontrar no crânio de fetos em desenvolvimento – em detrimento de outras.

"Neste estudo confirmamos o alvo preferencial do vírus", disse Qian.

A pesquisa revelou também que a extensão dos danos causados pelo zika depende de quando as células são infectadas. Os "mini-cérebros" sobrevivem até 100 dias de acordo com dados do próprio estudo, o que permitiu os pesquisadores examinar o que acontece quando uma mulher grávida é infectada no início e em meados de sua gestação. Depois do exame, a conclusão foi que os bebês correm mais risco no primeiro trimestre, apesar de efeitos desastrosos surgirem também em estágios mais avançados de gravidez.

Um mini-cérebro infectado com o Zika vírus, mostrado em verde. Em vermelho destacam-se as células progenitoras neurais vulneráveis, já os neurônios estão em azul. Crédito: Faculdade de Medicina Johns Hopkins

Os pesquisadores utilizaram células-tronco humanas no cultivo dos "cérebros". Ao longo dos anos, estudiosos dos mais diversos campos usaram pequenos órgãos em um processo muito complicado devido à complexidade de muitos deles e ao alto custo dos nutrientes necessários para a criação em laboratório.

Para superar tais obstáculos, vários estudantes que passaram o verão trabalhando no Instituto de Engenharia Celular da Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins tiveram a ideia de usar um biorreator menor, impresso em três dimensões, que exigiria menos nutrientes do que as versões comerciais disponíveis, de maior tamanho.

Após três anos de testes com diferentes protótipos, os pesquisadores conseguiram desenvolver um aparelho que fornecia um ambiente adequado à criação destes pequenos cérebros. Chamado de SpinΩ, o projeto foi incluso na pesquisa publicada, de forma a ser recriado em outros laboratórios. "O projeto em si não é sofisticado, e sim bastante intuitivo", afirmou Qian.

"Tal tecnologia não se restringe ao zika vírus, pode ser utilizada para estudar todo os tipos de problemas de desenvolvimento", comentou. No futuro, ele espera comercializar o biorreator desenvolvido por ele e sua equipe, assim diminuindo seu preço. "Torcemos para que se torne o modelo padrão em estudos de desenvolvimento humano", finalizou.

Tradução: Thiago "Índio" Silva