Neuronas humanas para estudiar trastornos cerebrales
Estudiar trastornos psiquiátricos directamente en células humanas dentro de un organismo vivo ha sido uno de los grandes obstáculos de la neurociencia. Los modelos animales tradicionales no reproducen completamente la estructura, el desarrollo ni algunas características celulares de la corteza cerebral humana.
Un equipo de la Universidad de Stanford desarrolló ratones cuya corteza está formada mayoritariamente por neuronas humanas. El modelo podría abrir nuevas posibilidades para investigar enfermedades mentales y trastornos neurológicos que hasta ahora resultaban difíciles de reproducir experimentalmente.
El equipo dirigido por el neurocientífico Sergiu Pasca creó organoides cerebrales a partir de células humanas. Primero, los investigadores reprogramaron células de la piel hasta llevarlas a un estado similar al de células madre y después guiaron su desarrollo para producir tejido de corteza cerebral.
Posteriormente, implantaron estos organoides en ratones modificados para que no desarrollaran su propia corteza. Las células humanas comenzaron a crecer, recibieron vasos sanguíneos y establecieron conexiones con otras regiones del cerebro de los animales.
Las neuronas humanas terminaron formando más del 90% de la corteza y aproximadamente la mitad del cerebro de los ratones. Sin embargo, los investigadores aclaran que esto no constituye una corteza humana completa, pues faltan tipos celulares, dimensiones y estructuras características.
El estudio, publicado en Nature, permitió observar células humanas en condiciones imposibles de reproducir completamente en un cultivo de laboratorio. Entre ellas aparecieron neuronas de Von Economo, relacionadas con funciones sociales y toma de decisiones.
La pérdida de estas células también se ha asociado con la demencia frontotemporal. Poder estudiarlas dentro de un organismo vivo podría facilitar investigaciones sobre mecanismos de enfermedad y posibles medicamentos.
El modelo también permitió analizar daños relacionados con la falta de oxígeno. Los investigadores observaron lesiones en el tejido humano que presentan características similares a las encontradas en personas con parálisis cerebral.
El grupo ya había utilizado organoides derivados de un paciente con síndrome de Timothy, una enfermedad genética relacionada con autismo grave y epilepsia. Aquellos experimentos permitieron probar una estrategia genética que corrigió determinadas alteraciones en animales implantados.
El avance también plantea preguntas éticas. El equipo sometió los experimentos a evaluación independiente antes de realizarlos y Pasca considera que trasladar esta estrategia a primates requeriría una justificación excepcional debido a su mayor cercanía biológica con los humanos.
Los ratones actuales tampoco desarrollaron comportamientos claramente humanos. Además, las neuronas humanas maduran mucho más lentamente que las del roedor, lo que limita el estudio de enfermedades asociadas con etapas avanzadas de la vida.
Por ahora, el principal potencial está en investigar alteraciones que aparecen durante el desarrollo cerebral utilizando células humanas dentro de un organismo vivo.
La frontera térmica conocida para la vida compleja acaba de desplazarse unos grados. Un microorganismo…
La corteza prefrontal permite planificar, tomar decisiones, mantener la atención y regular el comportamiento. Sin…
La inteligencia artificial ya participa en consultas, registros clínicos y formación sanitaria. Su incorporación promete…
Estudiar una licenciatura y adquirir experiencia profesional al mismo tiempo es la propuesta de un…
Los nuevos productos de nicotina atraen especialmente a adolescentes mediante sabores frutales, dulces y mentolados,…
Una terapia que utiliza un compuesto fotosensible y luz busca eliminar infecciones por el Virus…