Mini cerebros humanos cultivados en un laboratorio ayudan a reparar tejido cerebral de rata lesionado

Durante décadas de investigación, los científicos han demostrado que podemos trasplantar neuronas humanas y de roedores en cerebros de roedores.

Ahora, una nueva investigación publicada en la revista Cell Stem Cell demostró que los organoides cerebrales, es decir, grupos de neuronas cultivadas en laboratorio, pueden integrarse a cerebros de ratones y responder de manera positiva a la estimulación visual.

Los organoides del cerebro humano son versiones en miniatura del tejido cerebral producido a partir de células madre pluripotentes cultivadas en el laboratorio. Nombrados coloquialmente  como “mini cerebros”, están compuestos por células humanas cultivadas en laboratorio y son capaces de integrarse en cerebros de ratas lesionadas.

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— Futuro 360 (@futuro_360) January 25, 2023

“Los organoides cerebrales tienen arquitectura; tienen una estructura que se asemeja al cerebro. Pudimos observar neuronas individuales dentro de esta estructura para obtener una comprensión más profunda de la integración de los organoides trasplantados”, explicó a Eureka Alert el autor principal H. Isaac Chen, profesor asistente de neurocirugía en la Universidad de Pensilvania.

Los investigadores cultivaron neuronas derivadas de células madre humanas durante unos 80 días antes de injertarlas en el cerebro de ratas adultas que habían sufrido lesiones en la corteza visual.

Jgamadze et al.

En 90 días, los organoides injertados se habían integrado con el cerebro de su huésped y desarrollaron los siguientes avances:

• Se vascularizaron
• Crecieron en tamaño y número
• Enviaron proyecciones neuronales
• Formaron sinapsis con las neuronas del huésped

El equipo utilizó virus con etiquetas fluorescentes que saltan a lo largo de las sinapsis, de neurona en neurona, para detectar y rastrear conexiones físicas entre el organoide y las células cerebrales de la rata huésped.

“Al inyectar uno de estos marcadores virales en el ojo del animal, pudimos rastrear las conexiones neuronales aguas abajo de la retina”, explicó el científico.

De acuerdo al experto, una buena cantidad de neuronas dentro del organoide respondieron a orientaciones específicas de la luz, lo que nos da evidencia de que estas neuronas organoides no solo pudieron integrarse con el sistema visual, sino que también pudieron adoptar funciones muy específicas.

“No esperábamos ver este grado de integración funcional tan pronto. Ha habido otros estudios que analizan el trasplante de células individuales que muestran que incluso nueve o 10 meses después de trasplantar neuronas humanas a un roedor, todavía no están completamente maduras”, expresó.

Chen espera que estos resultados abran el camino para más pruebas de este enfoque en otras áreas del cerebro. El próximo paso es entender cómo se podrían usar los organoides en otras áreas de la corteza.