Organoides de cerebro humano formaron circuitos en ratones

Organoides de cerebro humano, modelos tridimensionales en miniatura generados en el laboratorio a partir de células madre, fueron trasplantados a los cerebros "depletados" de ratones, donde se integraron y desarrollaron con éxito, organizándose en circuitos y redes neuronales y formando estructuras complejas que se asemejan a la corteza cerebral humana.

Este importante hallazgo, publicado en la revista Nature, fue logrado por un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Stanford.

El resultado abre el camino para estudiar el desarrollo cerebral de formas que antes eran imposibles, así como para investigar los mecanismos subyacentes a afecciones y trastornos como la esquizofrenia, la epilepsia, el autismo y la parálisis cerebral.

Las posibles aplicaciones se extienden también a otros ámbitos, según declaró a ANSA Stefano Gustincich, director del Centro de Genómica Clínica y Computacional (C3G) del Instituto Italiano de Tecnología en Aosta.

"Sería interesante, por ejemplo, comprender los mecanismos que intervienen a lo largo del tiempo durante el proceso de envejecimiento, como la manera en que el resto del cerebro del ratón influye en el desarrollo del organoide, o modificar las redes neuronales desarrolladas para observar los efectos de tales cambios en el comportamiento de los animales", sostuvo.

Agregó que "el resultado también podría allanar el camino, en el futuro, para implantar en el cerebro humano organoides derivados de las propias células madre del paciente".

El trasplante de organoides humanos fue posible gracias a un método que permitió obtener animales con un tamaño cerebral reducido.

Hasta ahora, el espacio limitado y la competencia con las neuronas de los roedores receptores habían obstaculizado los experimentos destinados a integrar organoides cerebrales humanos en cerebros de ratón.

Investigadores dirigidos por Sergiu Pașca buscaron una solución a este problema modificando genéticamente ratones en el laboratorio para impedir la formación del neocórtex —la región evolutivamente más reciente de la corteza cerebral de los mamíferos, responsable de las funciones cognitivas superiores—.

Gracias a este enfoque, los organoides trasplantados pudieron crecer y expandirse, ocupando la mayor parte del espacio disponible.

Al cabo de tres meses, más del 90 % de la corteza cerebral de los ratones era de origen humano y, tras otros tres meses, el rendimiento de los animales tratados era similar al de sus pares con cerebros normales.

Los autores del estudio también se encontraron con una sorpresa: el tejido cerebral que creció en los animales contenía unas células nerviosas específicas conocidas como neuronas de von Economo.

Se trata de neuronas muy grandes y poco comunes —con una proporción aproximada de una por cada 90.000 en la corteza cerebral— que solo se encuentran en unas pocas especies de mamíferos altamente evolucionados, como los grandes simios, los elefantes, los delfines y las ballenas.

Estas células, que se sabe son especialmente vulnerables en ciertas enfermedades neurodegenerativas, nunca antes habían logrado cultivarse ni generarse en experimentos previos de trasplante en roedores.

Esto significa que, por primera vez, será posible estudiar su función en profundidad.ANSA