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A segmentação de um gene chave antes do nascimento poderia algum dia levar a um tratamento para a síndrome de Down, revertendo o desenvolvimento anormal do cérebro embrionário e melhorando a função cognitiva após o nascimento, de acordo com um estudo liderado pela Universidade Rutgers.

Usando células-tronco que podem se transformar em outras células do cérebro, os pesquisadores desenvolveram dois modelos experimentais – um modelo “organoide” 3D do cérebro e um modelo de cérebro de rato com células humanas implantadas – para investigar o desenvolvimento inicial do cérebro ligado à síndrome de Down, de acordo com o estudo na revista Cell Stem Cell. O estudo centrou-se no gene OLIG2 do cromossoma humano 21.

“Nossos resultados sugerem que o gene OLIG2 é potencialmente um excelente alvo terapêutico pré-natal para reverter o desenvolvimento anormal do cérebro embrionário, reequilibrar os dois tipos de neurônios no cérebro – excitatórios e inibitórios, e um equilíbrio saudável é fundamental – assim como melhorar a função cognitiva pós-natal.”

Afirma Peng Jiang, professor assistente do Departamento de Biologia Celular e Neurociência da Universidade Rutgers – New Brunswick

Normalmente, um bebê nasce com 46 cromossomos, mas bebês com síndrome de Down têm uma cópia extra do cromossomo 21. Isso muda a forma como o corpo e o cérebro de um bebê se desenvolvem, o que pode levar a desafios físicos e mentais, segundo o Centro de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. A síndrome de Down é a condição cromossômica mais comum diagnosticada nos Estados Unidos, afetando cerca de um em 700 bebês, e cerca de 6.000 bebês nascem a cada ano com a doença.

Os pesquisadores obtiveram células da pele coletadas de pacientes com síndrome de Down e reprogramaram geneticamente essas células para células-tronco pluripotentes induzidas pelo homem (hiPSCs). Assemelhando-se a células-tronco embrionárias, as células especiais podem se desenvolver em muitos tipos diferentes de células, incluindo células cerebrais, durante o início da vida e crescimento e são ferramentas úteis para o desenvolvimento de medicamentos e modelagem de doenças, de acordo com o National Institutes of Health.

Usando células cerebrais derivadas de células-tronco com uma cópia extra do cromossomo 21, os cientistas desenvolveram o modelo organoide do cérebro em 3D, que se assemelha ao cérebro humano em desenvolvimento precoce. Eles também desenvolveram o modelo do cérebro do rato, com células cerebrais humanas derivadas de células-tronco implantadas no cérebro do camundongo dentro de um dia após o nascimento dos camundongos. Eles descobriram que os neurônios inibitórios – que fazem seu cérebro funcionar suavemente – foram superproduzidos em ambos os modelos, e os ratos adultos tiveram memória prejudicada. Eles também descobriram que o gene OLIG2 desempenha um papel crítico nesses efeitos e que inibi-lo levou a melhorias.

A combinação do modelo de cérebro organoide e cérebro do rato poderia ser usada para estudar outras desordens do neurodesenvolvimento, como o transtorno do espectro do autismo. Pode também ajudar os cientistas a entender melhor os mecanismos da doença de Alzheimer. Os pacientes com síndrome de Down freqüentemente desenvolvem a doença de Alzheimer de início precoce, observou Jiang.

 

 

Texto traduzido do site News Medical

 

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