Científicos cultivan células cerebrales humanas en ratones para estudiar enfermedades

Los científicos implantaron células cerebrales humanas en cerebros de ratones jóvenes, donde las células crecieron y formaron conexiones.

Es parte de un esfuerzo por estudiar mejor la evolución del cerebro humano y las enfermedades que afectan a estos órganos más complejos, lo que nos convierte en quienes somos, pero envueltos en un misterio durante mucho tiempo.

“Es posible que muchos trastornos como el autismo y la esquizofrenia sean únicamente humanos”, dijo el Dr. Sergio Pasca, autor principal de un estudio que describe el trabajo, publicado el miércoles en la revista Nature.

Los métodos que no involucran la extirpación de tejido del cerebro humano son «formas prometedoras de tratar estas afecciones».

La investigación se basa en el trabajo del equipo anterior. Crear ‘orgánulos’ en el cerebro, estructuras diminutas que se asemejan a órganos humanos que también están hechos para representar a otros. Como el hígado, los riñones, la próstata o sus partes principales.

Para hacer orgánulos cerebrales, los científicos de la Universidad de Stanford transformaron células de la piel humana en células madre y luego las persuadieron para que se convirtieran en varios tipos de células cerebrales. Estas células luego se multiplican para formar orgánulos que se asemejan a la corteza cerebral, la capa más externa del cerebro humano, que desempeña un papel clave en cosas como la memoria, el pensamiento, el aprendizaje, el razonamiento y las emociones.

Los científicos trasplantaron estos orgánulos a las crías de rata de dos a tres días de edad, una etapa en la que aún se están formando las conexiones cerebrales. Los orgánulos crecieron de tal manera que eventualmente ocuparon un tercio del hemisferio del cerebro de la rata donde fueron trasplantados. Las neuronas de los orgánulos formaron conexiones de trabajo con los circuitos del cerebro.

Las neuronas humanas se han trasplantado antes a roedores, pero generalmente a animales adultos, generalmente ratones. Esta es la primera vez que estos orgánulos se colocan en el cerebro de los primeros ratones, dijo Pasca, profesor de psiquiatría en la Escuela de Medicina de Stanford, creando «los circuitos cerebrales humanos más avanzados jamás construidos a partir de células de piel humana y demostrando que humanos trasplantados Las neuronas pueden afectar el comportamiento animal.

Para examinar el uso práctico de este enfoque, los científicos implantaron organoides en ambos lados del cerebro de la rata: uno de células de una persona sana y el otro de células de alguien con síndrome de Timothy, una condición genética rara relacionada con problemas cardíacos y espectro autista. trastorno.

Después de cinco a seis meses, vieron los efectos de la enfermedad relacionados con la actividad de las neuronas. Había diferencias en la actividad eléctrica de los dos lados, y las neuronas de la persona con síndrome de Timothy eran mucho más pequeñas y no brotaban como muchas extensiones que captan información de las neuronas cercanas.

Los investigadores, cuyo estudio fue financiado en parte por los Institutos Nacionales de la Salud, dijeron que podrían realizar el mismo tipo de experimentos usando organoides hechos de células de personas con trastornos como el autismo o la esquizofrenia, y potencialmente aprender cosas nuevas sobre cómo afectan estas condiciones. el cuerpo. . el cerebro también.

La Dra. Flora Vaccarino de la Universidad de Yale, que previamente cultivó grupos que contenían corteza cerebral hecha de ADN de personas con autismo, dijo que el estudio hace avanzar el campo.

«Es muy impresionante lo que están haciendo aquí en términos de lo que estas células realmente pueden mostrarnos en términos de su desarrollo avanzado… en ratones», dijo Vacarino, que no participó en el estudio.

Tal experimentación con animales plantea preocupaciones éticas. Por ejemplo, Pasca dijo que él y su equipo están al tanto del bienestar de los ratones y si todavía se comportan normalmente con los orgánulos dentro de ellos, lo cual dice que hacen. Sin embargo, Pasca no cree que esto deba experimentarse en primates. Los especialistas en ética también cuestionan la posibilidad de que los futuros organoides cerebrales alcancen algo parecido a la conciencia humana, lo que, según los expertos, es ahora muy poco probable.

Algunos científicos están estudiando los organoides del cerebro humano fuera de los animales. Por ejemplo, investigadores de ETH Zurich en Suiza publicaron un archivo estudiar en la naturaleza A principios de este mes, describieron cómo cultivan tejido similar al cerebro a partir de células madre en el laboratorio y luego mapean los tipos de células en diferentes regiones del cerebro y los genes que regulan su crecimiento. Algunos usan estas estructuras para estudiar el autismo.

Pasca dijo que los orgánulos cerebrales también podrían usarse para probar nuevos tratamientos para los trastornos neuropsiquiátricos, la mayor causa de discapacidad en todo el mundo. Dicha investigación, dijo, debería ayudar a los científicos a tomar medidas que hasta ahora han sido tan difíciles porque es muy difícil acceder al cerebro humano, que es «la razón por la que estamos tan rezagados en psiquiatría en comparación con cualquier otra rama de la psiquiatría». . La medicina en cuanto a tratamientos” .

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