Investigadores cultivan células cerebrales humanas en ratas

Científicos han trasplantado células cerebrales humanas a los cerebros de ratas jóvenes, donde crecieron y formaron conexiones.

Es parte de un estudio sobre el desarrollo del cerebro humano y las enfermedades que afectan al más complejo de los órganos, el que nos hace lo que somos y está envuelto en misterios.

“Probablemente, trastornos como el autismo y la esquizofrenia son exclusivamente humanos”, pero “por cierto, el cerebro humano no ha sido muy accesible”, dijo el doctor Sergiu Pasca, autor principal de un artículo que describe el trabajo, publicado en la revista Nature.

Los métodos que no requieren extraer tejido del cerebro humano son “vías prometedoras para abordar estas condiciones”.

El equipo ha creado “organoides” cerebrales, pequeñas estructuras similares a los órganos humanos. En otros estudios se han creado organoides de hígados, riñones, próstatas o partes cruciales de estos.

Para fabricar los organoides cerebrales, los científicos de la Universidad de Stanford trasformaron células de la piel humana en células madre y las manipularon para que se convirtieran en células cerebrales de diversos tipos. Estas células se multiplicaron para formar organoides similares a la corteza cerebral, la capa exterior del cerebro humano, asiento de funciones cruciales como la memoria, el pensamiento, el aprendizaje, el razonamiento y las emociones.

Los científicos trasplantaron esos organoides en ratas de dos a tres días de edad, una etapa en que las conexiones todavía están en proceso de formación. Estos organoides crecieron hasta ocupar un tercio del hemisferio del cerebro de la rata donde fueron implantados. Las neuronas de los organoides formaron conexiones funcionales con los circuitos en el cerebro.

No es la primera vez que se implantan células humanas en roedores, pero generalmente en ratones adultos. Pasca, profesor de psiquiatría en la Facultad de Medicina de Stanford, dijo que es la primera vez que se implantan estos organoides en cerebros de ratas jóvenes para crear “los circuitos cerebrales humanos más desarrollados que se hayan creado a partir de células de la piel humana y una demostración de que las neuronas humanas implantadas pueden modificar la conducta de un animal”.

Para estudiar un empleo práctico de este método, los científicos implantaron organoides en los dos hemisferios del cerebro de una rata: uno generado de las células de una persona sana y el otro de las células de una persona afectada por el síndrome de Timothy, un trastorno genético raro asociado con problemas cardíacos y del espectro autista.

Cinco o seis meses más tarde, vieron los efectos de la enfermedad sobre la actividad de las neuronas. Se advirtieron diferencias entre la actividad eléctrica de ambos hemisferios, las neuronas de la persona con síndrome de Timothy eran mucho más pequeñas y no generaban tantas extensiones que reciben información de neuronas vecinas.

Los investigadores, cuyo estudio recibió subsidios de los Institutos Nacionales de Salud, dijeron que podían hacer la misma clase de experimentos con organoides de células de personas afectadas por trastornos como el autismo y la esquizofrenia y ver cómo afectan el cerebro.

La doctora Flora Vaccarino, de la Universidad de Yale, que previamente cultivó aglomeraciones de corteza cerebral con ADN de personas con autismo, dijo que el estudio amplía el campo.

“Es impresionante lo que hacen con respecto a lo que estas células pueden mostrarnos con su desarrollo… en la rata”, dijo Vaccarino, que no participó del estudio.