Se crea un ‘cerebro en un plato’ artificial que madura ‘como un cerebro humano’ y podría arrojar luz sobre enfermedades como el Alzheimer y la esquizofrenia
- Los organoides son versiones simplificadas en miniatura de órganos reales cultivados en el laboratorio.
- Están hechos de células madre con el potencial de formar diferentes tipos de células.
- Los organoides cerebrales ya han ayudado a los expertos a aprender sobre el autismo y la epilepsia
- Sin embargo, se pensó que no se desarrollarían más allá de la etapa fetal.
- Esto significaba que los organoides no eran adecuados para estudiar enfermedades de adultos como la demencia.
- Pero los expertos han demostrado que pueden madurar y seguir un reloj interno como el nuestro.
Un ‘cerebro en un plato’ cultivado a partir de células madre en el laboratorio puede desarrollarse ‘como un cerebro humano’ y puede ayudar a arrojar luz sobre enfermedades como el Alzheimer y la esquizofrenia.
Investigadores de los EE. UU. Realizaron extensos análisis genéticos de los llamados ‘organoides’ que se les permitió crecer en platos experimentales durante hasta 20 meses.
Descubrieron que los cerebros artificiales parecen crecer en fases de acuerdo con un reloj interno, uno que coincide con el desarrollo del cerebro infantil real.
Los hallazgos sugieren que los organoides pueden desarrollarse más allá de una etapa «fetal», contrariamente a lo que se suponía anteriormente.
Dado esto, los organoides cerebrales podrían madurar hasta tal punto que los científicos puedan utilizarlos para investigar enfermedades de inicio en adultos como la demencia.
Un organoide cerebral ‘(en la foto) cultivado a partir de células madre en el laboratorio puede desarrollarse’ como un cerebro humano ‘y puede ayudar a arrojar luz sobre afecciones como el Alzheimer y la esquizofrenia
Investigadores de los EE. UU. Realizaron extensos análisis genéticos de los llamados ‘organoides’ a los que se les permitió crecer en platos experimentales durante hasta 20 meses.
«Hasta ahora, nadie ha cultivado y caracterizado estos organoides durante tanto tiempo», dijo el autor del artículo y neurólogo Daniel Geschwind de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).
«Tampoco se ha demostrado que recapitularán el desarrollo del cerebro humano en un entorno de laboratorio en su mayor parte».
“Este será un impulso importante para el campo. Hemos demostrado que estos organoides pueden madurar y replicar muchos aspectos del desarrollo humano normal, lo que los convierte en un buen modelo para estudiar enfermedades humanas en un plato ”, dijo.
En su estudio, el equipo creó sus organoides cerebrales utilizando las llamadas células madre pluripotentes inducidas, que son capaces de dar lugar a muchos tipos de células diferentes.
Las propias células madre se derivaron de la piel y las células sanguíneas que se reprogramaron nuevamente en un estado embrionario.
Cuando se someten a la combinación correcta de sustancias químicas en el entorno adecuado, las células madre se convierten en células cerebrales y se autoorganizan para producir estructuras tridimensionales que reproducen fielmente ciertos aspectos del desarrollo del cerebro humano real.
Los investigadores están interesados en cultivar organoides a partir de células madre porque tienen el potencial de revolucionar la forma en que investigamos cómo los órganos complejos, como el cerebro, se desarrollan y responden a las enfermedades.
De hecho, los científicos ya están utilizando organoides del cerebro humano para estudiar los trastornos neurológicos y del neurodesarrollo, incluidos el autismo, la epilepsia y la esquizofrenia.
Sin embargo, hasta ahora se suponía que las células que forman los organoides no pueden desarrollarse más allá de un estado equivalente a los observados durante el desarrollo fetal, lo que limita la medida en que estos modelos podrían usarse.
Los hallazgos de este nuevo estudio sugieren que, de hecho, podría ser posible hacer crecer las células de los organoides hasta una madurez tal que los investigadores también podrían estudiar enfermedades que aparecen durante la edad adulta, como la demencia y la esquizofrenia.
«Existe un gran interés en los modelos de células madre de la enfermedad humana», dijo el Dr. Geschwind.
«Hasta ahora, nadie ha cultivado y caracterizado estos organoides durante tanto tiempo», dijo el autor del artículo y neurólogo Daniel Geschwind de UCLA. ‘Tampoco se muestra que recapitularán el desarrollo del cerebro humano en un entorno de laboratorio en su mayor parte’ En la imagen, un organoide
«Este trabajo representa un hito importante al mostrar qué aspectos del desarrollo del cerebro humano se modelan con la mayor fidelidad y qué genes específicos se comportan bien in vitro y cuándo es mejor modelarlos».
«Igualmente importante, proporcionamos un marco basado en análisis genómicos imparciales para evaluar qué tan bien los modelos in vitro modelan el desarrollo y la función in vivo».
«Demostramos que estos organoides cerebrales en 3D siguen un reloj interno, que progresa en un entorno de laboratorio en paralelo a lo que ocurre dentro de un organismo vivo», dijo el autor del artículo y biólogo Aaron Gordon, también de UCLA.
«Este es un hallazgo notable: mostramos que alcanzan la madurez posnatal alrededor de 280 días en cultivo, y luego comienzan a modelar aspectos del cerebro infantil, incluidos los cambios fisiológicos conocidos en la señalización de neurotransmisores».
Los hallazgos completos del estudio se publicaron en la revista Neurociencia de la naturaleza.
