Logran desarrollar un 'cerebro' humano en miniatura a partir de células madre

Un equipo de científicos europeos ha desarrollado pequeños cerebros humanos tridimensionales, de cuatro milímetros de diámetro, a partir de células madre pluripotentes que ayudarán a profundizar en el estudio de las enfermedades neurológicas, según publicala revista científica Nature.

Estos organoides cerebrales artificiales, fruto de una investigación conjunta de la Universidad de Bonn (Alemania) y el Instituto de Biotecnología Molecular de Viena (Austria), aportan importantes avances sobre el desarrollo del cerebro durante las etapas más tempranas y sus patologías.

'Engañar' a las células madre

La clave de su investigación se encuentra en la capacidad de las células madre para desarrollarse y organizarse de forma autónoma, dando forma a los distintos órganos del cuerpo, incluido el cerebro. El trabajo de los científicos fue, entre otros factores, crear las condiciones adecuadas parahacer creer a las células madre pluripotentes que se encontraban en su medio natural en vez de en el laboratorio.

Según Knoblich, "este planteamiento puede superar algunas de las limitaciones que encontramos cuando experimentamos con el cerebro de los animales, ya que no comparte las mismas peculiaridades del cerebro humano".

Estos microcerebros, que incluyen la corteza cerebral que cubre los dos hemisferios, están formados por diferentes tejidos dispuestos en capas, cuya organización guarda muchas semejanzas con la de un cerebro en sus etapas más tempranas de desarrollo.

Enfermedades neurológicas durante el desarrollo del cerebro

Para demostrar la utilidad de este sistema celular, los científicos analizaron las diferentes enfermedades neurológicas que tienen lugar cuando el cerebro se encuentra en pleno desarrollo, como la microcefalia.

Este trastorno neurológico, que carece de un tratamiento para revertir sus síntomas, provoca que el tamaño de la cabeza de las personas afectadas sea considerablemente menor al que debería tener en relación con su edad y sexo.

A partir de células madre pluripotentes, el equipo de investigadores añadió al sistema inicial una serie de células procedentes de pacientes que padecían microcefalia para obtener un cerebro característico de una persona con esta enfermedad.

Los científicos encontraron así que en los cerebros con esta dolencia las células precursoras de las neuronas dejaban de proliferar demasiado pronto, un defecto que podría explicar algunas de las causas de la microcefalia.

No hay modelos animales similares

"Este fenómeno no tiene lugar de la misma forma cuando experimentamos con ratones, ya que ningún animal presenta la misma expansión neuronal que el ser humano", concluyó Knoblich.

Los autores aclaran que estos pequeños órganos artificiales no presentan las mismas funciones mentales que un cerebro humano corriente. Tampocoes posible de momento desarrollar microcerebros más grandes de 4 milímetros sin contar con un sistema sanguíneo que aporte oxígeno a las células.

Sin embargo, el grupo de científicos no descarta progresar en esa línea, así como profundizar en otro tipo de enfermedades neurológicas.