Descobertas

A equipa descobriu um desequilíbrio anormal de neurónios excitatórios no prosencéfalo das pessoas com a doença, em função do tamanho da cabeça.

"Esta tecnologia de organoides permitiu-nos recriar o desenvolvimento cerebral alterado que ocorreu nos doentes quando estavam no útero. Acredita-se que é aí que se origina a perturbação do espetro do autismo", explica Alexej Abyzov, investigador genómico do Departamento de Ciências de Cuidados Quantitativos do Centro de Medicina Individualizada da Mayo Clinic.

O que é a perturbação do espetro do autismo?

A perturbação do espetro do autismo é uma doença neurológica que afeta a forma como as pessoas percecionam e interagem com os outros. Cria desafios à comunicação e ao comportamento social. O termo "espetro" realça uma grande variedade de sintomas e graus de gravidade. Inclui o autismo, a síndrome de Asperger, a perturbação desintegrativa da infância e uma forma não específica de perturbação pervasiva do desenvolvimento.

A Organização Mundial de Saúde estima que 1 em cada 100 crianças em todo o mundo tem autismo.

Mais informações sobre os "mini-cérebros

Para o estudo, os cientistas começaram por criar modelos tridimensionais em miniatura semelhantes ao cérebro, denominados organoides. Os aglomerados de células do tamanho de uma ervilha começaram por ser células da pele de pessoas com perturbações do espetro do autismo. As células da pele foram colocadas numa placa de Petri e "reprogramadas" para regressarem a um estado semelhante ao das células estaminais, as chamadas células estaminais pluripotentes induzidas. Estas chamadas células-mestras podem ser induzidas a desenvolver-se em qualquer célula do corpo, incluindo células cerebrais. 

Os cientistas utilizaram então uma tecnologia especial chamada sequenciação do ácido ribonucleico (ARN) de uma única célula para estudar os padrões de expressão genética das células cerebrais individuais. No total, examinaram 664.272 células cerebrais em três fases diferentes do desenvolvimento do cérebro.

Os cientistas descobriram também que o desequilíbrio nos neurónios resultava de alterações na atividade de certos genes conhecidos como "fatores de transcrição", que desempenham um papel essencial na orientação do desenvolvimento das células durante as fases iniciais da formação do cérebro.

Construir a evidência

Este estudo baseia-se em 13 anos de estudos publicados sobre a perturbação do espetro do autismo por Abyzov e seus colaboradores, incluindo Flora Vaccarino, neurocientista da Universidade de Yale. Num estudo pioneiro, demonstraram as diferenças moleculares em organoides entre pessoas com e sem autismo e implicaram a desregulação de um fator de transcrição específico chamado FOXG1 como a causa subjacente da perturbação.

"O autismo é, acima de tudo, uma doença genética. O nosso objetivo é ter a capacidade de determinar o risco de perturbação do espetro do autismo e, eventualmente, de o prevenir num nascituro através de testes genéticos durante os cuidados pré-natais. No entanto, isso exigiria um conhecimento pormenorizado da forma como a regulação cerebral é afetada durante o desenvolvimento. Há muitos aspetos em que os organoides podem ajudar nesta direção", explica Abyzov.