Un progres major aduce oamenii de știință mai aproape de modele realiste de creier uman cultivate în laborator

Crearea unor modele realiste de creier uman este una dintre cele mai dificile provocări din cercetarea biomedicală modernă, iar motivele sunt evidente: țesutul cerebral este extrem de complex, iar prelevarea lui de la subiecți vii este imposibilă. De aceea, studiile bazate pe organoide cerebrale sau pe culturi celulare 3D au devenit tot mai importante.

În prezent, un progres semnificativ realizat de o echipă de cercetători de la University of California, Riverside, promite să ducă acest domeniu la un nivel complet nou, prin crearea unei structuri-minune pe care celulele stem neurale pot crește într-un mod mult mai natural și realist decât până acum. Acest mic avans tehnologic, doar două milimetri în diametru, ar putea transforma modul în care sunt studiate bolile neurodegenerative, traumatismele cerebrale și chiar funcționarea normală a creierului uman.

O structură inovatoare care imită mediul real al creierului

Esența acestui nou pas înainte este un material numit BIPORES – Bijel-Integrated PORous Engineered System – un tip de schelet artificial alcătuit în principal din polietilen glicol (PEG). Deși PEG este un material comun, folosit inclusiv în medicină, cercetătorii l-au modificat astfel încât să devină „lipicios” pentru celulele creierului, evitând necesitatea unor acoperiri speciale care de obicei distorsionează rezultatele experimentelor. În același timp, au introdus nanoparticule de siliciu și au modelat materialul într-o rețea poroasă, asemănătoare unui burete la nivel microscopic.

Această arhitectură tridimensională nu doar permite celulelor să se atașeze, ci și le încurajează să crească, să se organizeze și să formeze grupuri care imită structurile neuronale din creierul real. Modul în care aceste celule comunică, se diferențiază și se maturizează în cadrul BIPORES aduce rezultatele mult mai aproape de realitatea biologică, depășind clar limitările metodelor tradiționale.

Horoscop zilnic 15 decembrie 2025. Zodia care are parte de mari schimbări

Horoscop zilnic 14 decembrie 2025. Zodia care trebuie să ia o decizie grea astăzi

Modele personalizate pentru studierea bolilor neurologice

Un avantaj major al acestui nou sistem este faptul că celulele stem neurale pot fi obținute direct din sângele sau pielea pacienților. Astfel, devine posibilă crearea unor modele cerebrale personalizate, care reflectă trăsăturile specifice ale fiecărei persoane. În contextul bolilor neurodegenerative – precum Alzheimer, Parkinson, demențele frontotemporale – sau al recuperării după un accident vascular cerebral, această abordare ar putea conduce la descoperiri care altfel ar fi imposibil de realizat.

Cercetătorii subliniază că BIPORES este suficient de stabil pentru a permite studii pe termen lung, un aspect esențial pentru înțelegerea maturizării neuronale. Faptul că structura este capabilă să mențină integritatea culturilor de celule mult timp deschide uși către experimente care imită procese reale, desfășurate în luni sau chiar ani în interiorul creierului uman.

O alternativă promițătoare la testarea pe animale și o privire spre viitor

Un alt avantaj major al acestei descoperiri îl reprezintă reducerea nevoii de testare pe animale. Țesutul cerebral uman este foarte diferit de cel al altor mamifere, iar rezultatele obținute în laborator sunt adesea dificil de transpus în realitatea clinică. Modelele cultivate pe BIPORES, fiind derivate din celule umane și crescute în structuri apropiate celor naturale, ar putea oferi date mai precise și mai relevante.

Cercetătorii cred, de asemenea, că această tehnologie poate depăși granițele neuroștiințelor. Structuri similare ar putea fi adaptate pentru alte organe – precum ficatul – permițând crearea unor ecosisteme celulare interconectate care simulează modul în care funcționează corpul uman în ansamblu. Dacă diverse tipuri de țesut pot fi conectate într-un sistem integrat, oamenii de știință ar avea ocazia să observe cum reacționează organismul la tratamente, infecții sau procese degenerative la nivel holistic, nu izolat.

Cercetarea publicată în Advanced Functional Materials marchează un moment important în drumul către modele cerebrale mai fidele realității biologice. Chiar dacă mai există limitări – printre care scalarea structurii și crearea unor rețele neuronale complet funcționale – această descoperire aduce știința cu un pas mai aproape de înțelegerea profundă a misterelor creierului și de dezvoltarea unor terapii personalizate pentru o gamă largă de afecțiuni neurologice.