Injertan neuronas humanas en el cerebro de ratas y alteran su conducta

Los resultados de un experimento en el que se han trasplantado neuronas humanas en el cerebro de ratas recién nacidas –que habían sido modificadas genéticamente para que no tuvieran sistema inmunitario y evitar que rechazaran el injerto– podría revolucionar el conocimiento y el tratamiento de las enfermedades psiquiátricas y neurodegenerativas, ya que se ha comprobado que el comportamiento de los roedores en los que se implantó este tejido cerebral ha experimentado un cambio.

La investigación ha sido realizada por científicos de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, liderados por el médico rumano Sergiu Pasca, que son especialistas en producir “organoides cerebrales”, un tipo de organoides artificiales que consisten en bolitas de unos milímetros de diámetro con unos pocos millones de células, que se utilizan en el laboratorio para estudiar el funcionamiento de un órgano real, que puede ser tan complejo como un cerebro humano, que pesa un kilo y medio y cuenta con unos 86.000 millones de neuronas.

Los investigadores obtienen células de la piel de una persona y las devuelven a su estado embrionario con un proceso químico, de forma que puedan convertirse en cualquier órgano del cuerpo y las transforman en células cerebrales. Los autores del nuevo estudio, que se ha publicado en Nature, han trasplantado estas células al cerebro de crías de rata, donde se han integrado con éxito, y han observado que al tocar los bigotes de los roedores las células humanas se activan, por lo que están implicadas en sus sentidos.

Al tocar los bigotes de las crías de rata las células humanas trasplantadas en su cerebro se activan, lo que significa que se han integrado con éxito e influyen en su comportamiento

Esto no significa, según ha aclarado el propio Pasca, que estos animales hayan desarrollado nada que se parezca a una conciencia humana, considerando el tipo de células implicadas y su integración imperfecta. “Para comprender los trastornos psiquiátricos necesitamos mejores modelos. Y, cuanto más humanos sean estos modelos, más tendremos que abordar estas cuestiones éticas”, explica el científico, que no considera conveniente que se utilice esta estrategia con monos o simios. “Necesitamos buscar un equilibrio entre los beneficios potenciales de evitar parte del sufrimiento provocado por estos trastornos cerebrales devastadores y los riesgos de generar modelos que sean demasiado parecidos a los humanos”, destaca.

Un modelo de ratón para investigar enfermedades del cerebro

El Dr. Pasca cree que la principal aplicación de los modelos de ratón que ha desarrollado será investigar enfermedades y, de hecho, su equipo ya ha comenzado con el síndrome de Timothy, una enfermedad rara que causa graves problemas neurológicos y cardíacos en niños. Los investigadores han trasplantado células de tres pacientes a cerebros de ratas y han detectado defectos neuronales que no se conocían hasta ahora. Además, están investigando más de 20 trastornos cerebrales, incluidos el autismo y la esquizofrenia. “Ahora podemos probar nuevos fármacos en animales y estudiar sus efectos en las neuronas humanas trasplantadas”, afirma Pasca.

En declaraciones a SMC España, Núria Montserrat, profesora de Investigación ICREA en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña, ha opinado lo siguiente sobre este hito científico: “El estudio representa un avance muy importante en el campo de los organoides cerebrales, es de una calidad excelente, e incorpora nuevos enfoques metodológicos para superar ciertas limitaciones a la hora de conferir características complejas en estos sistemas de cultivo”.

Según la experta, “cabe pensar que la metodología empleada en este estudio pueda aplicarse en futuros estudios que tengan como objetivo estudiar circuitos neurales que se hallan comprometidos en diferentes patologías humanas. De hecho, en este estudio los autores han podido identificar que, después del trasplante, las neuronas de los organoides presentan características funcionales y morfológicas intrínsecas más complejas, lo que ha permitido identificar defectos relacionados con el síndrome de Timothy”

Y concluye: “Si bien el estudio tiene implicaciones importantes en cuanto a la posibilidad de desarrollar estrategias para superar las limitaciones actuales a la hora de madurar y conferir características fisiológicamente relevantes en estos cultivos celulares, el estudio también pone de manifiesto que la aproximación metodológica llevada a cabo presenta limitaciones importantes, dado que las diferencias entre el sistema nervioso humano y de rata pueden dar lugar a interpretaciones erróneas (tal y como apuntan los investigadores en las conclusiones de su estudio)”.