Investigadores crean minicerebros para estudiar condiciones neurológicas complejas
Investigadores de la Universidad Johns Hopkins, Estados Unidos, desarrollaron un modelo tridimensional en miniatura del cerebro humano. Según un artículo publicado en la revista Nature, este organoide, conocido como MRBO por su sigla en inglés (multi-region brain organoid), fue creado en un laboratorio y podría cambiar radicalmente la forma en que se estudian enfermedades y condiciones como el autismo, la enfermedad de Alzheimer o la esquizofrenia.
El minicerebro reproduce regiones clave del encéfalo humano y las conecta funcionalmente. La novedad se encuentra, además de su tamaño, en que integra zonas como el cerebro anterior, el mesencéfalo, el rombencéfalo y un sistema vascular rudimentario. Contiene hasta un 80 % de los tipos celulares presentes en el cerebro fetal humano. Desde hace más de una década se utilizan versiones de organoides cerebrales para el estudio del sistema nervioso o para probar compuestos en laboratorio, pero el MRBO puede representar de forma conjunta varias regiones del cerebro.
Según señala la investigación publicada por Nature, se trata del «nuevo nivel en organoides cerebrales, una gran mejora en el modelado del desarrollo del cerebro y de la fisiopatología fetal». Para concebir el organoide, se fusionaron tres tipos distintos de tejidos derivados de células madre pluripotentes: cerebral, mid/hindbrain (mesencéfalo y rombencéfalo) y endotelial. La unión se realizó mediante Matrigel, una matriz extracelular que actuó como soporte para facilitar la integración de los tejidos. El cultivo dura 60 días, con diferenciación celular dirigida y seguimiento mediante secuenciación genética.
Ahora, cada tipo de organoide se cultiva por separado: el cerebral con inhibidores duales de la vía SMAD, el vascular con estímulos que imitan la señalización del desarrollo del sistema circulatorio y el del tallo cerebral con un cóctel específico de morfógenos.
Para confirmar que la verificación funcionara, el equipo utilizó técnicas de secuenciación de ARN de núcleo único, que revelaron transcripciones genéticas específicas de cada región cerebral y una coexistencia armónica de tipos celulares especializados, incluidas neuronas, células endoteliales y progenitores neurales. Las estructuras mostraron actividad eléctrica organizada y patrones de red neuronal, lo que sugiere un inicio de conectividad funcional. El referido comportamiento es importante para estudios que quieran modelar la comunicación entre regiones cerebrales, especialmente en enfermedades donde esa conexión se pierde o altera.
VTV/DC/DS/DB/
