Redacción. Madrid
Científicos del Instituto de Biotecnología Molecular (IMBA) de la Academia de Ciencias de Austria (OeAW) han conseguido imitar con éxito el complejo tejido del cerebro humano mediante un sistema de cultivo tridimensional creado en laboratorio, obteniendo un ‘organoide cerebral’ o ‘minicerebro’.
Jürgen Knoblich.
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Según informa el centro investigador, el método que está descrito en la edición de 'Nature', se ha conseguido a partir de células madre pluripotentes (iPS). Las señales intrínsecas de las células madre guiaron el desarrollo hacia diferentes tejidos interdependientes del cerebro, creando un sistema menos complejo al de un adulto pero que podría asemejarse al que se produce en las primeras etapas embrionarias.
Ahora, un grupo de investigación dirigido por el doctor Jürgen Knoblich del IMBA, abre una puerta a conocer más sobre el desarrollo del cerebro humano -un área bastante desconocida de la biología -, así como a acercarse al origen y evolución de los trastornos humanos.
"Además de la posibilidad de nuevos conocimientos sobre el desarrollo de los trastornos del cerebro humano, los 'minicerebros' también serán de gran interés para la industria farmacéutica y química", explica Madeline A. Lancaster, miembro del equipo y primer autor de la publicación.
A su juicio, este descubrimiento podría permitir que "se prueben terapias contra defectos cerebrales y otros trastornos neuronales. Además, del análisis de los efectos que tienen los productos químicos específicos en el desarrollo del cerebro".
El grupo austriaco ha recreado las condiciones de crecimiento que ayudaron a la diferenciación de las células madre en varios tejidos cerebrales embrionarios, ya que se consiguió generar el neuroectodermo, una capa de la célula que participa en el proceso de formación neuronal. Tras 15-20 días, los 'organoides cerebrales' formados consistían en tejido continuo (neuroepithelia) y, al cabo de 20-30 días, se observaron regiones cerebrales definidas, incluyendo una corteza cerebral, la retina, las meninges, así como plexo coroideo.
Después de dos meses, los 'minicerebros' alcanzaron el tamaño máximo (no superior a un guisante) y han conseguido que sobreviva hasta 10 meses; en cuanto a su reducido tamaño, señalan que es posible que no se logre un crecimiento mayor debido a la falta de un sistema de circulación y, por lo tanto, de nutrientes y oxígeno.
Microcefalia, primeras investigaciones
El equipo investigador destaca sobre todo su futura aplicación en el área de los trastornos del cerebro humano, ya que los modelos animales que se usan actualmente son menos complejos que el cerebro humano y menudo no se recapitula adecuadamente la enfermedad humana.
El grupo de Knoblich ya ha demostrado que los 'minicerebros' ofrecen un gran potencial como modelo humano para el análisis de la aparición de la microcefalia, un trastorno neurológico que se caracteriza por un menos tamaño de la circunferencia de la cabeza lo que provoca un cerebro menor.
Mediante la generación de células iPS a partir de tejido de la piel de un paciente con microcefalia, fueron capaces de crecer 'minicerebros' afectados por este trastorno. Como era de esperar, el órgano creado fue de un tamaño menor aún. Un análisis más detallado llevó a descubrir que el tejido neuroepithilial fue menor que en los 'minicerebros' afectados por la enfermedad.
Esto condujo a la hipótesis de que, durante el desarrollo del cerebro de los pacientes con microcefalia, la diferenciación neuronal ocurre antes de tiempo a expensas de las células madre y progenitoras, que de otro modo contribuirían a un crecimiento más pronunciado en el tamaño del cerebro.
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