Desarrollan un cerebro artificial casi tan perfecto como uno real | Por: @linternista
Un modelo del cerebro humano diseñado a partir de células de piel humana adulta constituye el organoide más completo desarrollado hasta ahora.
Logrado en un laboratorio por René Anand y su equipo en la Universidad Estatal de Ohio (EE.UU.), este cerebro tiene la madurez similar a la del cerebro de un feto de cinco semanas de edad.
Este cerebro tiene un tamaño aproximado de un borrador de un lápiz, contiene el 99 % de los genes presentes en el cerebro fetal humano y posee una estructura bien definida.
Los investigadores creen que en su ‘organelo’ se podrán probar, de una manera más ética, rápida, precisa y eficaz, medicamentos experimentales para enfermedades, tales como el alzhéimer o el párkinson y permitirá avanzar en el conocimiento de las posibles causas genéticas y ambientales de la mayoría de los trastornos del sistema nervioso central.
«No sólo podemos ver cómo se desarrolla un cerebro, sino también sus diversos tipos de células que expresan casi todos los genes de un cerebro», aclara Anand.
Desde hace muchos años, «hemos tratado de resolver problemas complejos de la enfermedad cerebral y, ahora, este modelo tiene un grandísimo potencial para la salud humana, ya que nos ofrece más y mejores opciones para probar y desarrollar terapias en modelos diferentes a los animales», agrega la experta.
Tras fracasar hace cuatro años con una prometedora molécula para el autismo después de sus ensayos en ratones, Anand decidió fabricar su propio modelo de biología neuronal humana. Su réplica del cerebro humano es casi perfecta; ‘casi’ por que carece de un sistema vascular. Pero contiene una médula espinal, las principales regiones del cerebro, múltiples tipos de células, la señalización de circuitos e incluso una retina. ‘Casi’ un cerebro completo.
Según Anand las aplicaciones en la investigación médica serán múltiples. Un buen ejemplo de ello, los estudios de susceptibilidad en las enfermedades del sistema nervioso central para determinar si sus causas son genéticas o puramente ambientales, o «la ciencia genómica infiere que hay hasta 600 genes que dan lugar al autismo, pero, hasta aquí llegamos . Las correlaciones matemáticas y los métodos estadísticos son insuficientes para, por sí mismos, identificar la causalidad. Por eso, es necesario un sistema experimental; es decir, un cerebro humano», agrega.
La base de este nuevo organoide se basa sobre la capacidad de reprogramar células de la piel adultas en células pluripotenciales, es decir, células madres inmaduras que pueden ser programadas para convertirse en cualquier tejido del cuerpo, según trabajo de Shinya Yamanaka, Premio Nobel de Medicina de 2012. «Una vez que una célula se encuentra en ese estado pluripotente puede convertirse en cualquier órgano si se sabe qué hacer para hacer que se convierta en dicho órgano», añadió Anand.
En la actualidad se habían logrado obtener hígados, pulmones o corazones, e incluso minicerebros pero como reconoce el investigador, «el cerebro ha sido el santo grial, debido a su enorme complejidad en comparación con cualquier otro órgano».
Aplicando técnicas sofisticadas, su equipo logró que las células madre pluripotenciales fueran capaces de para convertirse en tejido neural, los componentes del sistema nervioso central u otras regiones del cerebro, las cuales desvelará cuando se publique su investigación, «Se tarda unas 15 semanas en construir un modelo que coincida con el cerebro de un feto de cinco semanas de edad fetal». Anand y su colaboradora Susan McKay han dejado que el modelo siga creciendo hasta las 12 semanas, observando así todos los cambios que se han producido durante la maduración.
A través de imágenes de alta resolución del cerebro se pudieron identificar neuronas activas y sus extensiones de señales portadoras (axones y dendritas) así como astrocitos, oligodendrocitos y microglia. El modelo, también activa marcadores para células que tienen las funciones clásicas excitatorias e inhibitorias en el cerebro y que permiten a las señales químicas viajar a través del órgano, explican.
Los investigadores ya han puesto en marcha sus propios proyectos utilizado la creación de modelos cerebrales organoides de la enfermedad de Alzheimer, de Parkinson y de autismo en el laboratorio, y confían que, con un mayor desarrollo y la adición de un suministro de sangre de bombeo, el modelo podría ser utilizado para estudiar una posible terapia para el accidente cerebrovascular o ictus.
La experta espera que su modelo del cerebro puede incorporarse en el programa Microphysiological Systems, una plataforma de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE.UU. que se está desarrollando mediante el uso de tejido humano diseñado para imitar los sistemas fisiológicos humanos.
Los resultados de este nuevo avance se presentan hoy durante el Simposio de Investigación 2015 de Salud Militar en EE.UU.
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Fuente: ABC.
Daniel Ricardo Hernández
Comunicador Social
