Ratones con millones de neuronas humanas en la corteza cerebral

Un equipo dirigido por el neurocientífico Sergiu Pasca, de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), ha implantado organoides de corteza cerebral humana en ratones modificados para no desarrollar corteza propia. Los animales nacieron sanos y las neuronas humanas llegaron a ocupar más del 90% de su corteza. Los detalles se publican en la revista Nature.

¿Cómo se han creado estos ratones?

El procedimiento parte de células de la piel de voluntarios sanos. Los científicos les aplican un cóctel de proteínas para devolverlas a un estado embrionario, capaz de convertirse en cualquier tejido, y después las hacen diferenciarse hacia el tipo de células madre del que surgen las neuronas de la corteza cerebral. Así se forman los organoides: esferas tridimensionales con cientos de miles de neuronas humanas. El equipo los injertó en los ratones dos días después del nacimiento; la ventana de plasticidad para que se fusionen se cierra unas dos semanas más tarde. Una vez dentro, crecen, se vascularizan y se conectan con las zonas del cerebro del ratón que gobiernan las funciones sensoriales y el movimiento.

¿En qué se diferencia de experimentos anteriores?

El mismo laboratorio había implantado antes neuronas humanas en el cerebro de ratas y logró controlar su comportamiento con luz láser, pero el crecimiento quedaba limitado por la falta de espacio en el cráneo, porque las neuronas humanas son mucho más grandes. El equipo también había demostrado que se pueden fabricar organoides de distintas áreas del cerebro y fusionarlos.

¿A qué se parece la corteza de estos animales?

Pasca la compara con la de un feto humano en el sexto mes de gestación, aunque con diferencias importantes. En ese momento el cerebro humano ya tiene más de 16.000 millones de neuronas, frente a los cuatro millones que presentan estos ratones modificados en su corteza. Un cerebro de ratón normal contiene unos 14 millones de neuronas, porque son mucho más pequeñas. No es una corteza humana exacta: faltan algunos tipos de células y la estructura y el tamaño reales.

¿Qué se puede investigar con ellos?

En una prueba de concepto, los investigadores cortaron el flujo de oxígeno al cerebro de los ratones humanizados. Los ratones normales son muy resistentes a esa falta de aire, mientras que en humanos una carencia pequeña puede desencadenar una parálisis cerebral de por vida. Las lesiones observadas en los animales con encéfalo humanizado recuerdan a las de pacientes con parálisis cerebral, que afecta a unos 18 millones de personas en el mundo. Pasca afirma que el avance abre la vía para buscar tratamientos contra el autismo, la esquizofrenia, la parálisis cerebral y la demencia, y que en el futuro se podría generar un ratón con la corteza hecha con neuronas de cada paciente.

¿Se ha probado ya en personas?

No. En 2024 el equipo implantó en ratas organoides cerebrales humanos creados con células de un niño con síndrome de Timothy, una enfermedad rara de origen genético que provoca autismo grave y crisis epilépticas. Ese trabajo permitió diseñar un tratamiento genético que revirtió el problema en las ratas. Según Pasca, el equipo prevé empezar a probar esa terapia en humanos en un ensayo clínico a finales de 2026 o principios de 2027.

¿Quién más ha participado y qué límites tiene el modelo?

Garikoitz Lerma-Usabiaga, investigador Ikerbasque en el Centro Vasco de Cognición, Cerebro y Lenguaje (BCBL) de San Sebastián, ha caracterizado la microestructura cerebral mediante resonancia magnética de difusión, una técnica que mide el movimiento de las moléculas de agua para mapear las vías neuronales. «La técnica encuentra que las moléculas de agua tienen preferencia por viajar en la dirección desde el organoide humano hasta el cerebro del ratón, sugiriendo la conectividad entre los dos», explica. El propio Pasca señala la principal limitación: no es una corteza humana completa. El trabajo se suma al debate sobre el uso de animales en investigación; un sondeo en España recogido por este medio indicaba que uno de cada dos españoles aprueba usar animales en ciencia.

Preguntas frecuentes

¿Qué han creado los científicos de Stanford?

Ratones modificados para no desarrollar corteza propia en cuyo cerebro se injertaron organoides de corteza cerebral humana. Las neuronas humanas llegaron a ocupar más del 90% de la corteza del animal.

¿Cuántas neuronas humanas tienen estos ratones?

Alrededor de cuatro millones en su corteza, según el estudio. Un cerebro de ratón normal contiene unos 14 millones de neuronas, y el cerebro humano del sexto mes de gestación supera los 16.000 millones.

¿Se ha probado en humanos?

No. El experimento se ha realizado en ratones. El equipo prevé iniciar a finales de 2026 o principios de 2027 un ensayo clínico en humanos con una terapia génica que ya revirtió el problema en ratas.

¿Sirve para tratar enfermedades mentales?

El equipo sostiene que este modelo permite estudiar en un organismo vivo mecanismos del cerebro humano y abre la vía para buscar tratamientos contra el autismo, la esquizofrenia, la parálisis cerebral y la demencia. No hay por ahora ningún tratamiento probado en personas a partir de este trabajo.

Con información de feeds.elpais.com.

Imagen de referencia, no corresponde a los hechos narrados. Business Technology — Maliha Mannan / Wikimedia Commons (CC0 1.0)