“Es un importante paso adelante en el progreso hacia [understanding and treating] enfermedades cerebrales”, dice Julian Savulescu, bioético de la Universidad Nacional de Singapur, que no participó en el estudio. Pero el desarrollo también plantea cuestiones éticas, dice, particularmente en torno a lo que significa “humanizar” a los animales.
Sergiu Pașca de la Universidad de Stanford ha estado trabajando durante más de una década con organoides neuronales: pequeños grupos de neuronas, cultivadas en un plato, que se asemejan a regiones específicas del cerebro. Estos organoides a menudo se crean a partir de células de piel humana, que primero se convierten en células madre. Luego, se puede estimular a las células madre para que formen neuronas en el laboratorio, en las condiciones adecuadas. Los organoides resultantes se pueden utilizar para estudiar cómo se disparan y se comunican las células cerebrales, y cómo funcionan mal en algunos trastornos.
Pero no hay mucho que un grupo de células en el laboratorio pueda decirte. Cuando se trata de eso, estas células realmente no replican lo que sucede en nuestros cerebros, razón por la cual Pașca y muchos otros en el campo evitar el término comúnmente utilizado “mini-cerebros”
También es imposible decir cómo los cambios en las neuronas en el laboratorio pueden provocar síntomas de un trastorno neuropsiquiátrico. Si las células en un plato muestran un cambio en su forma, la forma en que disparan o las proteínas que producen, ¿qué significa eso para la memoria o el comportamiento de una persona, por ejemplo?
Para solucionar estos problemas, Pașca y sus colegas trasplantaron organoides en el cerebro de ratas vivas, específicamente, ratas recién nacidas. Los cerebros de los animales muy jóvenes experimentan un extenso crecimiento y recableado a medida que se desarrollan. Las neuronas trasplantadas en una etapa tan temprana deberían tener la mejor oportunidad de integrarse con los propios circuitos cerebrales de las ratas, razonó Pașca.
Construyendo organoides cerebrales
El equipo usó organoides hechos de células de la piel. Estas células se transformaron en células madre en el laboratorio antes de ser estimuladas a formar capas de células que se asemejan a las de la corteza cerebral humana, la parte exterior doblada del cerebro que contiene las regiones responsables del pensamiento, la visión, la audición, la memoria y la percepción del entorno. , entre otras cosas. Este proceso tomó alrededor de dos meses en el laboratorio.
Los organoides tridimensionales resultantes se inyectaron luego en los cerebros de ratas de días de edad a través de una incisión en el cráneo. Los organoides se trasplantaron a la corteza sensorial, una región que desempeña un papel en ayudar a los animales a sentir su entorno.
En cuatro meses, los escáneres cerebrales mostraron que los organoides habían crecido alrededor de nueve veces su volumen original y formaban alrededor de un tercio de un hemisferio cerebral. Las células parecían haber formado conexiones con células cerebrales de rata y se habían incorporado a circuitos cerebrales.