Un equipo científico trasplantó tejido cerebral humano cultivado en laboratorio a ratones modificados genéticamente, en lo que califican como un avance importante para la comprensión del desarrollo del cerebro humano.
El trabajo, publicado el miércoles en la revista Nature, podría acelerar la investigación sobre las causas y mecanismos de trastornos devastadores como el autismo profundo, la epilepsia, la parálisis cerebral y la esquizofrenia.
Acceso inédito al sistema nervioso humano en vivo
El tejido humano replicó características clave del desarrollo cerebral, incluida la formación de redes neuronales funcionales, tras ser trasplantado en ratones modificados para carecer de la mayor parte de su propia corteza cerebral, la capa más externa del cerebro.
Los autores afirmaron que esto es significativo porque el tejido cerebral humano vivo es esencialmente inaccesible para fines de investigación debido a razones éticas.
"Esto nos da una forma de estudiar el tejido neuronal humano a través de varios niveles, desde genes y tipos de células individuales hasta circuitos y consecuencias funcionales en un animal", asegura el autor principal, Sergiu Pasca, neurocientífico de la Universidad de Stanford.
"Podemos empezar a preguntarnos cómo los cambios genéticos humanos asociados a enfermedades alteran el desarrollo neuronal y los circuitos, y si los posibles tratamientos pueden prevenir o corregir esos cambios", agrega.
La ingeniería genética detrás de los organoides
Los autores elaboraron "organoides" tridimensionales en miniatura diseñados para reproducir tipos de células clave y características del desarrollo de la corteza cerebral, que rige funciones superiores como la cognición, el lenguaje, la atención y la toma de decisiones.
Asimismo, los investigadores reprogramaron células de la piel o de la sangre para convertirlas en células madre capaces de transformarse en casi cualquier tipo de célula del cuerpo.
Los científicos emplearon una estrategia genética que bloqueó el desarrollo de la mayoría de las células que normalmente dan origen a la corteza cerebral y al hipocampo, una estructura crucial para la formación de la memoria.
El espacio que permitió la integración del injerto
Pasca explica que el espacio que normalmente ocupa la corteza del ratón "nos permitió trasplantar organoides corticales humanos poco después del nacimiento y le dio al tejido humano espacio para crecer ampliamente".
"En estos ratones, los injertos humanos generaron una amplia diversidad de tipos de células corticales y establecieron conexiones funcionales en todo el sistema nervioso del ratón", subraya.
Ni minicerebros ni animales humanizados
Pasca aclara de lleno la terminología: "Descripciones como ratones humanizados, ratones con cerebro humano o minicerebros no son representaciones precisas de lo que hemos creado. Estos animales conservan un sistema nervioso de ratón, pero contienen un volumen mayor de tejido cortical humano que se desarrolla, se integra y forma conexiones dentro de él".
Los investigadores los llamaron ratones "xenocorticales", en referencia al tejido cortical humano trasplantado que resulta "extraño" o ajeno al animal. Los organoides corticales "ofrecen una ventana experimental hacia el desarrollo y las enfermedades del cerebro humano", afirma el autor.
"No son cerebros en miniatura y no reproducen toda la complejidad del cerebro humano, pero nos permiten estudiar tipos de células neuronales humanas y procesos de desarrollo a los que, de otro modo, sería extremadamente difícil acceder", apunta.
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