Esta semana hubo mucha preocupación, a causa de las noticias que anunciaban que un grupo de científicos habían logrado cultivar un cerebro humano, incluso se habló de cerebros a demanda. Sin embargo, todo este revuelo fue causado por titulares sensacionalistas que no hicieron más que exagerar una investigación publicada en la ya conocida revista científica Nature. En realidad, lo que los investigadores austriacos explicaron que lograron consistió en cultivar un organoide de masa tridimensional con regiones diferenciadas y similares al cerebro humano.
El cultivo de órganos en laboratorio no es nada nuevo, anteriormente ya se habían creado: hígado humano, corazón, ojos y tejidos de la glándula pituitaria. No obstante, el panorama es totalmente diferente con éste órgano ya que es más complejo y no ha sido susceptible a los métodos de producción. Sin embargo, el organoide que lograron cultivar tiene similitudes importantes con el cerebro humano. Así lo explicó la Dra. Madeline A. Lancaster, directora principal de la publicación:
Este organoide cerebral de nueve semanas de desarrollo, se ve muy parecido al de un embrión humano y muestra discretamente regiones que se asemejan a las diferentes áreas del cerebro humano en desarrollo temprano.
¿Por qué cultivar un organoide cerebral?
El conocimiento del cerebro humano está a menudo basado en estudios realizados con animales y, las teorías que se esbozan de esos experimentos no encajan perfectamente con el cuerpo humano. Esto ha impulsado a los investigadores a diseñar un organoide similar al cerebro humano que permita investigar la cura de ciertas enfermedades cerebrales.
El co-director de la investigación, Dr. Knoblich, explicó:
“Transferir el conocimiento que obtenemos de los modelos animales es nuestro último objetivo, para así entender las enfermedades humanas y el cuerpo humano; es uno de los más grandes desafíos de la investigación biomédica moderna.”
Específicamente, los organoides cultivados en el laboratorio tienen corteza dorsal (la parte más grande del cerebro), prosencéfalo ventral, plexo coroideo (responsable de generar el líquido cefalorraquídeo), cerebro medio y parte posterior del cerebro (que forman el tronco cerebral) e incluso retina. Cada uno de ellos se asemeja al de un cerebro humano inmaduro, sin embargo estas partes no se encuentran en las posiciones correctas.
Según el Dr. Knobilich el organoide puede compararse con un auto con el motor en el techo y su transmisión en el maletero, no funciona por completo pero se parece al cerebro humano, y las partes individuales son correctas.
¿Cómo se cultivó el organoide cerebral?
Para cultivar el organoide, los investigadores utilizaron células madres y las colocaron en una placa de cultivo “en el que la mayoría de los diferentes tipos de embriones dejan de desarrollarse “ y “sólo aquellos capaces de la creación del sistema nervioso central, quedan”, explica la Dra. Lancaster. Estos tejidos se mueven entonces a un tipo de andamio tridimensional que estimula el desarrollo más complejo, luego se transfiere a un “biorreactor hilado” que constantemente agita el medio y agita los organoides en el interior, permitiéndoles un mejor intercambio de oxígeno y de nutrientes.”
Este método posibilitó una muestra bastante parecida a la del cerebro humano, con neuronas activas, por un máximo de nueve semanas. Luego de esto, el organoide se desarrolla diferente al órgano humano, ya que el biorreactor no se iguala a un sistema circulatorio interno. Debido a que el oxígeno y los nutrientes no pueden llegar al interior del cerebro, se produce un desarrollo incorrecto.
Había formado neuronas demasiado pronto
Por lo tanto, estos organoides sirven para modelar el desarrollo cerebral y estudiar cualquier cosa que pueda afectarlo. Por ejemplo, el equipo ha estudiado la microcefalia, un trastorno genético que causa la reducción del tamaño del cerebro y provoca discapacidad mental. Para estudiarlo se comparó un organoide sano cultivado en el laboratorio con uno creado usando células madres de un paciente con la enfermedad. Los investigadores encontraron que éste último había formado neuronas demasiado pronto.Se sospecha que esta anomalía del desarrollo es fundamental para la disminución del cerebro característica de los pacientes con microcefalia.
Los investigadores esperan en un futuro próximo, poder modelar otras condiciones como la esquizofrenia y el autismo. Además creen que pueden utilizar el sistema para analizar las funciones específicas de los genes humanos en el cerebro así como también poder probar fármacos directamente en un entorno humano, evitando así los experimentos con animales, y obtener resultados que son fácilmente transferibles a la curación de los pacientes.
