O pesquisador Alysson Muotri usa minicérebros cultivados em laboratório e enviados para o espaço para estudar doenças como autismo e Alzheimer, buscando novas formas de tratamento e desvendando os mistérios do cérebro humano.
Alysson Muotri, renomado pesquisador e professor da Universidade da Califórnia em San Diego, embarcou em uma jornada científica ambiciosa para desvendar os mistérios do cérebro humano. Impulsionado por motivações pessoais e um profundo interesse em neurociência, Muotri tem se dedicado a encontrar novas abordagens para o tratamento do autismo e da doença de Alzheimer, condições que afetam milhões de pessoas em todo o mundo.
Em sua busca por respostas, o cientista desenvolveu uma tecnologia inovadora: a criação de minicérebros em laboratório. Esses modelos tridimensionais, derivados de células-tronco humanas, replicam aspectos importantes da estrutura e função do cérebro, permitindo que os pesquisadores estudem processos biológicos complexos em um ambiente controlado. A ambição de Muotri o levou a colaborar com a NASA, enviando seus minicérebros para a Estação Espacial Internacional (ISS) em missões não tripuladas. O objetivo? Analisar os efeitos da microgravidade e da radiação espacial no desenvolvimento e envelhecimento do tecido cerebral.
Atualmente, Muotri vislumbra a possibilidade de participar pessoalmente de uma missão espacial, um passo que poderia acelerar significativamente suas pesquisas. Embora ainda não haja uma data definida para o voo devido a entraves burocráticos, a expectativa é palpável. ‘Quero encontrar novas formas de tratamento para doenças que hoje em dia não têm cura’, declarou o pesquisador. Em breve, o cientista brasileiro apresentará suas descobertas na Rio Innovation Week, um evento que reunirá especialistas e entusiastas da inovação de todo o país.
Em entrevista exclusiva, Muotri compartilhou suas motivações e explicou como os minicérebros podem gerar resultados tangíveis na vida real. Questionado sobre o que o inspirou a estudar o autismo e o Alzheimer, Muotri revelou um lado pessoal. Seu filho Ivan, de 19 anos, possui autismo com alto grau de dependência, necessitando de supervisão constante. Essa experiência o impulsionou a buscar soluções que melhorem a qualidade de vida de pessoas com autismo e suas famílias. Além disso, a vivência com seu avô, que sofria de Alzheimer, despertou sua curiosidade sobre essa doença devastadora. No entanto, sua jornada acadêmica começou com o estudo da evolução do cérebro humano, buscando um modelo onde o cérebro social não funcionasse. Foi então que se dedicou ao autismo, e a chegada de seu filho reforçou a importância de traduzir o conhecimento do laboratório em benefícios concretos.
Muotri detalhou o processo de criação dos minicérebros, que envolve a utilização de células-tronco pluripotentes. Essas células possuem a capacidade de se especializar em diferentes tecidos do corpo. Através da reprogramação celular, é possível obter células-tronco a partir de células da pele ou do sangue de um indivíduo. Uma vez reprogramadas, essas células são utilizadas para gerar os minicérebros, que atingem cerca de meio centímetro de diâmetro. O pesquisador enfatizou que, ao criar um minicérebro a partir das células de uma pessoa, é possível capturar seu DNA e recapitular seu neurodesenvolvimento em laboratório. Essa ferramenta pode ser utilizada para entender como o cérebro se comportará ao longo da vida e para auxiliar no diagnóstico de doenças neurológicas. Muotri ressaltou que os minicérebros complementam os testes genéticos, que nem sempre são conclusivos. Com os minicérebros, é possível observar o comportamento das células, independentemente do genoma. Essa tecnologia já está sendo utilizada em pesquisas clínicas, permitindo entender as causas do autismo, confirmar se a condição é genética ou ambiental e propor formas de tratamento personalizadas. O laboratório de Muotri já percorreu todo o caminho, desde a descoberta de novas terapias até a aprovação de medicamentos.
Apesar dos avanços, o pesquisador reconhece que o modelo de minicérebros ainda possui limitações. Os minicérebros não são vascularizados e não possuem todas as partes do cérebro representadas. Além disso, não é possível recapitular completamente o estímulo que vem dos neurônios sensoriais. No entanto, a equipe de Muotri está trabalhando para superar esses desafios, buscando formas de vascularizar os minicérebros e aprimorar a representação das diferentes áreas cerebrais. A falta de conhecimento sobre a embriologia humana também representa um obstáculo, mas a pesquisa avança à medida que novas descobertas são feitas.
Um dos maiores desafios é entender como mutações em genes específicos causam alterações comportamentais no autismo. Embora seja possível corrigir esses genes, o mecanismo exato ainda é desconhecido. Para estudar o envelhecimento cerebral, Muotri recorreu à Estação Espacial Internacional como uma ‘incubadora do tempo’. Surpreendentemente, tecidos neurais expostos ao ambiente espacial por cerca de 30 dias apresentaram características de envelhecimento equivalentes a dez anos na Terra. Essa descoberta acelerou significativamente as pesquisas sobre o Alzheimer.
A ideia de estudar os minicérebros no espaço surgiu da necessidade de entender a epilepsia de difícil controle que seu filho Ivan desenvolveu. Muotri percebeu que seu modelo não conseguia prever essa condição, pois estava focado nos estágios iniciais do desenvolvimento cerebral. Ao se deparar com estudos da NASA sobre o envelhecimento acelerado de células de astronautas, vislumbrou uma nova abordagem. Inicialmente, a NASA recusou a proposta de Muotri, mas o pesquisador persistiu e realizou experimentos independentes com a SpaceX e a Space Tango, confirmando seus resultados. Em 2020, a NASA finalmente aceitou colaborar, e o laboratório de Muotri passou a ser contratado para entender o fenômeno e proteger o cérebro dos astronautas.
As missões espaciais renderam descobertas importantes. Em uma delas, um minicérebro de uma pessoa com síndrome de Rett revelou uma nova via molecular que surge em estágios mais tardios da vida. Essa descoberta levou ao desenvolvimento de uma droga que já está em ensaios clínicos. Para a primeira missão tripulada, Muotri planeja testar moléculas neuroprotetoras que podem retardar o envelhecimento cerebral. Essa pesquisa conta com a colaboração dos Huni Kuin, povos indígenas da Amazônia, que indicaram plantas com propriedades neuroprotetoras. A parceria com a UFAM (Universidade Federal do Amazonas) fortalece o projeto.
Muotri expressa grande entusiasmo com a possibilidade de levar a ciência para fora da Terra e investigar os fatores que causam o envelhecimento do tecido cerebral no espaço, como a microgravidade, a radiação cósmica e o magnetismo. Sua expectativa é encontrar novas formas de tratamento para doenças incuráveis e contribuir para a melhoria da qualidade de vida das pessoas.
