Experimentul care promite să dezlege misterele autismului și ale epilepsiei. Șoareci cu creier uman, creați în laborator de cercetătorul român Sergiu Pașca
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
Cercetătorul român Sergiu Pașca, profesor de Psihiatrie și Științe Comportamentale la Universitatea Stanford din SUA, a obținut noi rezultate încurajatoare în explorarea tulburărilor cerebrale, precum schizofrenia, epilepsia, autismul și paralizia cerebrală.
Cuprins:
Echipa coordonată de omul de știință originar din Aiud (Alba) a realizat un progres major în cultivarea celulelor cerebrale umane în afara creierului uman și în afara recipientelor de laborator. Rezultatele cercetărilor au fost publicate recent în prestigioasa revistă de științe „Nature".
Potrivit studiului, cercetătorii au reușit să transplanteze bucăți de țesut cerebral uman crescut în laborator, denumit organoizi corticali, în creierul unor șoareci modificați genetic astfel încât aproape întreaga lor scoarță cerebrală să lipsească. Cavitatea mult mărită din creierul șoarecilor s-a dovedit a fi un mediu primitor pentru țesutul uman, care a supraviețuit și a dezvoltat conexiuni funcționale cu creierul șoarecelui și chiar cu măduva spinării.
Oamenii de știință susțin că noua metodologie ar trebui să accelereze cercetarea cauzelor biologice de bază ale schizofreniei, epilepsiei, autismului profund și paraliziei cerebrale. Sergiu Pașca afirmă că astfel de afecțiuni sunt extrem de greu de studiat la nivel molecular și celular, deoarece creierul este mai complex decât orice alt organ, iar țesutul cerebral uman viu este aproape întotdeauna inaccesibil.
Culturi de creier uman în laborator
Cu peste un deceniu în urmă, echipa coordonată de Sergiu Pașca a reușit crearea a ceea ce acesta a numit organoizi, culturi tridimensionale de laborator care seamănă cu anumite regiuni ale creierului. Cercetătorii au transformat celule din piele umană în celule stem, care se pot diferenția în majoritatea tipurilor de celule ale organismului. Ulterior, le-au direcționat să formeze grupuri de țesut cerebral care se auto-organizează și a căror arhitectură internă seamănă îndeaproape cu cea a circuitelor din scoarța cerebrală. În 2022, Pașca și colegii săi au transplantat organoizi corticali umani în creierul unor șobolani nou-născuți și au observat o dezvoltare neuronală mult mai bună decât cea obținută în laborator. „Celulele pe care le implantăm poartă materialul genetic al persoanei din care provin, fie că este vorba de un pacient sau de un individ sănătos, ceea ce ne permite să studiem efectele ulterioare ale bolii, în celulele și circuitele cerebrale”, a afirmat Sergiu Pașca, potrivit unui articol publicat de Stanford Medicine.
În același studiu din 2022, echipa de la Universitatea Stanford a „însămânțat” regiunile corticale ale unor șoareci neonatali cu țesut cerebral provenit de la pacienți tineri cu o afecțiune genetică rară și devastatoare numită sindromul Timothy, caracterizată prin autism sever și vulnerabilitate crescută la epilepsie și schizofrenie. Astfel s-a reușit identificarea defectului molecular al tulburării și, ulterior, a fost creat un medicament propus pentru tratament, pregătit, în prezent, pentru studiile de siguranță pe oameni. Rezultatele obținute au fost, însă, limitate, pentru că neuronii de șoarece se dezvoltau mult mai repede decât cei umani.
Țesut uman în creierul șoarecilor modificați genetic
Potrivit noului studiu, publicat în septembrie 2026, echipa de cercetători a găsit o modalitate de a elimina o mare parte din această competiție. A fost creată o linie de șoareci de laborator modificați genetic astfel încât să nu își formeze propria scoarță decât într-un procent de 2%, adică fără o parte importantă din creier. Acest tip de rozătoare a servit drept receptori pentru organoizi corticali umani proveniți de la donatori sănătoși care și-au dat consimțământul ca celulele lor să fie transplantate. „Țesutul uman a supraviețuit și a prosperat în creierul șoarecilor cu cortex diminuat. La trei luni după procedura chirurgicală, peste 90% din volumul țesutului cortical din creierul șoarecilor era uman”, se precizează în articolul publicat de Stanford Medicine.
Într-un experiment de demonstrare a conceptului, care arată cum pot fi folosiți acești șoareci pentru studiul bolilor, șoarecii xenocorticali (fără o parte din creier) au fost expuși timp de cinci ore la oxigen scăzut. Expunerea a produs daune substanțiale țesutului lor cortical de origine umană în sensul că aveau dificultăți în menținerea unui mers constant și a echilibrului, amintind de ceea ce se observă la copiii cu paralizie cerebrală. În schimb, șoarecii normali au fost practic neafectați.
„Aflarea cauzei acestei diferențe ar putea oferi indicii despre vulnerabilitatea neuronală umană la lipsa de oxigen, ar putea clarifica mecanismele care stau la baza paraliziei cerebrale și ar oferi o platformă pentru testarea unor potențiale strategii terapeutice”, a completat Sergiu Pașca.
Limitele etice ale cercetării
Cercetătorii au mai descoperit că țesutul cerebral uman din șoarecii xenocorticali conținea cantități detectabile din ceea ce cercetătorii au stabilit că sunt neuroni „von Economo”. Aceste tipuri de celule nervoase au fost observate anterior doar în țesut cerebral post-mortem și nu au mai fost generate niciodată în cultură de laborator și nici nu au mai apărut în experimente anterioare.
„Acest tip de celulă pare a fi deosebit de vulnerabil în demența frontotemporală, o boală neurodegenerativă care poate debuta la vârsta mijlocie. În unele forme ale bolii, aceste celule sunt reduse marcat, iar simptomele timpurii pot include schimbări în comportamentul social și în personalitate sau dificultăți de limbaj, adesea înainte să apară probleme de memorie pronunțate. Acum putem genera aceste celule rare de la o persoană sănătoasă și le putem studia într-un animal viu, cu comportament normal, pentru a afla mai multe despre rolul lor”, a mai afirmat Sergiu Pașca, care crede că astfel vor putea fi descoperite noi tratamente.
Cercetătorul român insistă și pe importanța respectării limitelor etice care se impun în urma acestei cercetări. În noiembrie 2025, Pașca a organizat o conferință pentru a dezbate implicațiile etice ale utilizării modelelor cu celule stem umane și ale transplantării lor la animale. „Un argument predominant a pus sub semnul întrebării etica de a nu desfășura această cercetare, în fața suferinței a sute de milioane de oameni afectați de tulburări neurologice care astăzi sunt incurabile, dar mâine ar putea beneficia de tratamente descoperite prin acest model”, a spus el. Pașca a completat că, de-a lungul anilor, a primit îndrumări de la eticieni, neurobiologi cu expertiză în biologia corticală a primatelor și a omului, apărători ai drepturilor pacienților, filosofi și specialiști în drept.
Cel mai bine cotat om de știință român
Medicul român Mihai Pautov susține că Sergiu Pașca este, în prezent, cel mai bine cotat om de știință român și printre cei mai buni neurocercetători din lume, lucru demonstrat și de rezultatele ultimei cercetări. „Sergiu a luat celule de piele umană, de la pacienți, le-a reprogramat, a crescut din ele bucăți de scoarță cerebrală umană și le-a transplantat în creierul unor șoareci modificați genetic să nu își formeze propria scoarță, adică șoricei făcuți în laborator care au crescut fără o parte din creier. Țesutul uman a crescut, a trimis prelungiri până în măduva spinării și a produs ceva ce nu se obținuse niciodată într-un vas de laborator: neuroni von Economo, celule mari și rare din zonele care se ocupă de comportamentul social și de decizii, exact cele care mor în demența frontotemporală. (...) Celulele transplantate poartă genele omului din care au fost luate, deci se poate lua o bucățică de piele de la un copil cu o boală neurologică grea, se poate crește din ea un fel de avatar al creierului lui, se poate căuta acolo ce anume nu funcționează și se poate testa un medicament înainte să ajungă vreodată la copilul acela”, a spus Mihai Pautov, într-un mesaj transmis după publicarea studiului rezultat din cercetarea coordonată de Pașca.
Pautov mai afirmă că peste 4 din 10 oameni din lume trăiesc cu o afecțiune a sistemului nervos, de la migrenă și epilepsie, până la autism, Alzheimer și accident vascular. „Pentru aproape niciuna nu avem un tratament care să atace cauza, și nu pentru că nu s-a încercat, ci pentru că la creier ne lipsește instrumentul cu care a avansat tot restul medicinei”, afirmă medicul, cu referire la procedura „biopsiei”, care permite stabilirea sau confirmarea de diagnostice pentru diferite afecțiuni ale corpului uman.
Sergiu Pașca s-a născut în 30 ianuarie 1982 la Aiud și a absolvit UMF Iuliu Hațieganu Cluj-Napoca în 2007. A plecat din România în 2009 și, la doar 31 de ani, reușea să deţină propriul laborator la una dintre cele mai mari şi mai importante universităţi din SUA. Începând din ianuarie 2014, dr. Sergiu Paşca conduce propriul grup de cercetare în domeniul bolilor neuropsihiatrice în calitate de membru al corpului profesoral al Universităţii Stanford California. Acesta este, în prezent, director al Programului de Organogeneză Cerebrală de la Stanford, cercetător al CZ BioHub și cercetător asociat al Institutului Hoover din cadrul universității.
Valoarea echipei de cercetători de la această instituție de învățământ din SUA este demonstrată și de acordarea Premiului Nobel pentru Medicină, din 2026, lui Karl Deisseroth de la Universitatea Stanford, alături de Peter Hegemann (Universitatea Humboldt Berlin) și Georg Nagel (Universitatea din Würzburg) „pentru descoperirile lor privind canalele ionice activate de lumină și optogenetică”.
