Crean 'minicerebros' artificiales del tamaño de un grano de arroz a partir del tejido cerebral de fetos

Un equipo de investigadores europeos acaba de anunciar un sorprendente avance científico. Han conseguido desarrollar un conjunto de 'mini cerebros' en 3D a partir del tejido cerebral de fetos humanos. Según explican los autores de este logro, la creación de estos órganos cultivados en el laboratorio abre las puertas a una nueva era del estudio del cerebro. Sobre todo porque, a partir de ahora, estas herramientas podrán utilizarse para entender mejor las enfermedades humanas que afectan a este órgano, como es el caso de los tumores cerebrales, así como para testar tratamientos para hacer frente a estas. "Estamos realmente entusiasmados", explican Benedetta Artegiani, Delilah Hendriks y Hans Clevers, líderes de este trabajo.

El logro se ha presentado este mismo lunes en la revista científica 'Cell' de la mano de investigadores del Centro de Oncología Pediátrica Princesa Máxima y del Instituto Hubrecht (Países Bajos). No es la primera vez que se logran crear pequeñas réplicas del cerebro humano. De hecho, estos organoides en miniatura ya se utilizan en diferentes laboratorios del mundo para estudiar enfermedades cerebrales. La novedad que presenta este estudio es la manera de hacerlos. Hasta ahora, la 'receta' para crearlos consistía en cultivar células madre embrionarias y, mediante un cóctel específico de moléculas, darles las 'instrucciones' para imitar el desarrollo natural del cerebro. Pero ahora, por primera vez, los científicos han intentado 'cultivar' estos órganos a partir directamente de muestras de tejido cerebral humano.

Es la primera vez que se crean estos órganos a partir de tejido cerebral y no mediante células madre

¿Pero cómo se ha logrado exactamente? Pues bien, el proceso ha sido el siguiente.  En primer lugar, los investigadores tomaron muestras de fetos humanos abortados de entre 12 y 15 semanas que habían sido donados para la investigación. A partir de ahí, extrajeron pequeños trozos de tejido cerebral y los 'cultivaron' en el laboratorio para que crecieran y se autoorganizaran hasta formar pequeñas estructuras en tres dimensiones. Según explican los autores de este trabajo, mediante esta técnica se consiguieron desarrollar un conjunto de organoides cerebrales del tamaño de un grano de arroz. En estas estructuras se podían observar tejidos relativamente complejos y con diferentes tipos de células cerebrales. Incluso se llegaron a contemplar características específicas de las regiones del cerebro de donde se derivaban.

Estudio de enfermedades

El éxito de esta técnica no solo permitió crear 'mini cerebros' relativamente complejos sino que, además, dio pie al primer estudio para poner a prueba su potencial. Los científicos tomaron los organoides que habían cultivados y, gracias a técnicas de edición genética, introdujeron una serie de mutaciones en un gen relacionado con el cáncer (TP53). Tres meses más tarde, observaron que las células con esta mutación habían superado a las sanas (algo que, en la práctica, equivaldría a observar el avance de la metástasis de un cáncer cerebral). Este proceso permitió estudiar de cerca el avance de enfermedades como, por ejemplo, el glioblastoma.

Una vez 'creada' la enfermedad, los científicos empezaron a estudiar el impacto de diferentes mutaciones genéticas. También utilizaron los organoides enfermos para poner a prueba la efectividad de medicamentos contra el cáncer. Según explica el artículo publicado este lunes, los experimentos se alargaron durante más de seis meses. Durante este periodo, los científicos crearon varios 'mini cerebros' a partir de una misma muestra de tejido y, con cada uno de ellos, se realizaron estudios para entender el desarrollo del cerebro, de enfermedades que lo afectan y de potenciales tratamientos para hacer frente a todas ellas. También trabajaron de la mano de equipos de bioética para no sobrepasar ningún límite ético durante estos experimentos. 

"Estos organoides son una nueva herramienta de gran valor para estudiar el desarrollo del cerebro humano"

Benedetta Artegiani

— Investigadora

"Los organoides cerebrales obtenidos a partir de tejido fetal son una nueva herramienta de gran valor para estudiar el desarrollo del cerebro humano", explica Benedetta Artegiani, investigadora del Centro de Oncología Pediátrica Princesa Máxima. "Este modelo nos permite comprender mejor cómo los errores en el desarrollo del cerebro pueden conducir a enfermedades neurológicas como la microcefalia, así como a otras patologías que pueden derivarse de un desarrollo descarrilado, incluido el cáncer cerebral infantil", comenta la científica que ha liderado este trabajo.