Redacción NM
Los organoides similares al cerebro cultivados a partir de células de un individuo con autismo revelan que las neuronas hiperactivas en su cerebro pueden contribuir al trastorno.
Los organoides son masas de células cultivadas artificialmente que se asemejan a un órgano y las utilizadas en un nuevo estudio se desarrollaron para parecerse a la corteza cerebral, lo que permitió a los científicos de la Universidad de Utah Health examinar de cerca esta parte del cerebro que sigue siendo un misterio.
Los ‘cerebros’ del tamaño de una semilla se cultivaron en un laboratorio utilizando células madre de un individuo con autismo, lo que permitió a los científicos ver cómo las neuronas pueden diferir en alguien con el trastorno.
El autor principal, Yueqi Wang, dijo que el uso de organoides podría ayudar a los investigadores a investigar qué sucede en las primeras etapas de las afecciones neurológicas, antes de que se desarrollen los síntomas.
Los minicerebros del tamaño de una semilla (en la foto) se cultivaron en un laboratorio utilizando células madre humanas de una persona con autismo.
Para crear los organoides, el equipo observó cómo se desarrolla normalmente el cerebro e instó a las células madre humanas a seguir el mismo camino.
Las células madre comenzaron como células neuroepiteliales, un tipo de célula madre específico que forma estructuras autoorganizadas, llamadas rosetas neurales, en un plato.
Luego se dejó que las células crecieran solas y, durante varios meses, las estructuras se transformaron en esferas y aumentaron de tamaño y complejidad al mismo ritmo que se desarrollaría un cerebro en un feto.
Después de cinco meses, el equipo descubrió que los organoides tenían lo que parecía ‘una arruga de un cerebro humano’ en lo que se ve en un feto de 15 a 19 semanas después de la concepción», dijo Alex Shcheglovitov, profesor asistente de neurobiología en la Universidad de Salud de Utah.
El equipo descubrió que el organoide tenía neuronas hiperactivas que no se comunicaban de manera eficiente con los demás. En la foto se muestra una rebanada de uno de los organoides.
Las estructuras contenían una variedad de tipos de células neuronales y de otro tipo que se encuentran en la corteza cerebral, la capa más externa del cerebro involucrada en el lenguaje, la emoción, el razonamiento y otros procesos mentales de alto nivel.
«Estamos comenzando a comprender cómo las estructuras neuronales complejas en el cerebro humano surgen de progenitores simples», dijo Wang.
«Y podemos medir fenotipos relacionados con enfermedades utilizando organoides 3D que se derivan de células madre que contienen mutaciones genéticas».
Sin embargo, existe controversia en torno a los ‘mini-cerebros’ humanos cultivados en laboratorio, ya que algunos investigadores temen que estos organoides eventualmente puedan implantarse en animales para comprender mejor los trastornos neurológicos y crear un escenario del ‘Planeta de los simios’.
La advertencia proviene de un equipo de la Universidad de Kyoto que publicó un artículo en 2021 que destaca una serie de implicaciones éticas que podrían surgir con la investigación de organoides cerebrales.
Tsutomu Sawai, profesor asistente en la Universidad de Kyoto, dijo: «Esto todavía es demasiado futurista, pero eso no significa que debamos esperar para decidir sobre las pautas éticas».
‘La preocupación no es tanto una humanización biológica del animal, que puede ocurrir con cualquier organoide, sino una humanización moral, que es exclusiva del cerebro.’
Los organoides cerebrales, creados por primera vez en 2008, son bolas tridimensionales de tejido similar al cerebro que crecen a partir de células madre, y generalmente de humanos.
Otra investigación con células madre está utilizando tejido animal para cultivar organoides, llamados «xenoórganos», que se trasplantan a otros animales.
Por ejemplo, los científicos cultivaron con éxito un páncreas de ratón en una rata y viceversa.
Este trabajo innovador está allanando el camino para el cultivo de páncreas humano en cerdos que luego podrían ser cosechados para trasplantes de órganos humanos.
El equipo pasó cinco meses cultivando el organoide. En la foto se está desarrollando durante un mes.
El documento señala, sin embargo, que estos animales llevarían a cabo sus vidas como granjas de órganos por el bien de los humanos.
Sin embargo, Sawai dijo que hay un problema más apremiante.
‘Uno de los mayores problemas son los trasplantes. ¿Deberíamos poner organoides cerebrales en animales para observar cómo se comporta el cerebro?
Sawai advierte que hacerlo podría resultar en que los animales tengan habilidades mejoradas, lo que puede sonar como El planeta de los simios.
La historia ha sido popular desde que se lanzó por primera vez en 1968 y luego nuevamente en 2017 como una nueva versión.
Planet of the Apes tiene lugar en un planeta distante en algún momento del futuro, donde tres astronautas quedan varados y descubren que el mundo está gobernado por simios inteligentes.
Si bien el cultivo de cerebros humanos completos dentro de animales no se considera seriamente, el trasplante de organoides cerebrales podría brindar una visión crucial sobre cómo se forman enfermedades como la demencia o la esquizofrenia y los tratamientos para curarlas.
Los organoides cerebrales han brindado a los científicos una nueva forma de estudiar el cerebro humano: comprender mejor cómo se desarrolla y aprender cómo se desarrollan las enfermedades.
