“Minicerebros” para el estudio de enfermedades neurológicas

Investigadores confirman la utilidad de los “minicerebros” para el estudio de las enfermedades neurológicas

Como publica “abc.es”, en 2013, un grupo de investigadores del Instituto de Biología Molecular en la Academia Austríaca de Ciencias en Viena (Austria) “desarrollaron, por primera vez, unos ‘mini-cerebros’ a partir de células madre que, dada su similitud a los cerebros humanos reales, podían ser utilizados para el estudio de numerosas enfermedades neurológicas” como por ejemplo la esquizofrenia o el Alzheimer.

Estos “mini-cerebros” eran tridimensionales, por lo que se parecían mucho más a los órganos reales que los desarrollados anteriormente en placas de laboratorio, y que eran bidimensionales. Sin embargo, hasta ahora, nunca se había comprobado si, además de su equivalencia estructural, tenían una mayor similitud funcional. Por este motivo, es tan importante un nuevo estudio internacional dirigido por investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla (EE.UU.), y que confirma la gran utilidad de estos ‘mini-cerebros’ 3D, favoreciendo así, a la investigación de enfermedades cerebrales y al desarrollo de nuevos tratamientos.

Según Joseph Ecker, director de esta investigación “la capacidad para hacer crecer las células cerebrales humanas como órganos tridimensionales en miniatura supone un avance muy importante. Y ahora que contamos con un modelo realista a nivel estructural, podemos empezar a preguntarnos si también es funcionalmente realista mediante el estudio de sus características genéticas y epigenéticas”.

En primer lugar, los expertos del Instituto Salk, junto a los científicos del estudio original, compararon el comportamiento de estos organoides cerebrales con el de muestras de tejido cerebral en la misma fase de desarrollo. Como explica Juergen Knoblich, director del primer trabajo y co-autor de la nueva investigación, “nuestro trabajo demuestra el destacable grado en el que un cerebro humano en desarrollo puede ser reproducido en un organoide cerebral en una placa de laboratorio”.

Los investigadores emplearon una línea de células embrionarias humanas denominada ‘H9’ y le administraron compuestos químicos con el fin de promover su diferenciación a lo largo de 60 días. En este periodo analizaron los patrones epigenéticos (alteraciones mediadas por el ambiente como la dieta o el estrés que modifican la forma en la que se expresan los genes contenidos en el ADN) y los marcadores de ADN implicados en la activación o silenciamiento de los genes.

Según Chongyuan Luo, co-autor de la investigación, “hasta ahora, nadie había realizado una secuenciación epigenética de un organoide cerebral. Sin embargo, se trata de un aspecto muy importante para conocer el desarrollo cerebral, especialmente si se pretende utilizar estos tejidos para las terapias neurológicas”.

Por último, los investigadores compararon los resultados con los obtenidos en los modelos bidimensionales y en muestras de tejidos cerebrales con el mismo grado de desarrollo. Y pudieron observar que los organoides cerebrales en 3D se parecían mucho más a los tejidos reales que los modelos bidimensionales, es decir que los organoides cerebrales se desarrollan de forma muy similar a la del cerebro real durante las primeras fases de diferenciación, aunque el grado de maduración que alcanzan al final es muy inferior.

“Nuestros resultados confirman que los modelos 3D del funcionamiento cerebral, esto es, los organoides cerebrales, son mucho más parecidos a los cerebros reales que los modelos bidimensionales”, concluye Joseph Ecker.

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