Gracias a las investigaciones del Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 2012 Shinya Yamanaka sobre reprogramación celular se han podido desarrollar organoides o versiones reducidas de diferentes órganos, como el corazón o el riñón. O, en este caso, el cerebro. Estos ‘cerebroides’ no funcionan como lo hacen dentro del organismo, aunque pueden crecer fuera del cuerpo.
Sin embargo, el pionero en la investigación en organoides cerebrales Sergiu Pasca, neurocientífico de la Universidad de Stanford, ha logrado trasplantar tejido cerebral derivado de células madre humanas en ratas recién nacidas. El área de injerto ha sido la corteza somatosensorial, zona responsable de recibir y procesar información sensorial, como el tacto.
De manera más precisa, se obtuvieron los organoides corticales a partir de células de la piel de humanos que hicieron ‘retroceder’ al estadio de células madre pluripotentes, capaces de dar lugar a cualquier órgano. Así pues, el tejido cerebral humano maduró, llegando a cubrir un tercio del hemisferio de las ratas, y creciendo seis veces más de lo que lo haría en una placa de Petri. Pero lo más importante es que no solo hubo integración anatómica, sino también funcional, pues las neuronas humanas extendieron proyecciones axonales al tejido cerebral de las ratas y establecieron conexiones sinápticas con ellas.
Cambio en el comportamiento de la rata
Esto significa que el tejido cerebral humano no solo crecía más que en condiciones de laboratorio, sino que se integraba en el comportamiento de la rata. Potencialmente, proporcionar un entorno in vivo para que las células maduren implica que se pueden manipular para comprobar qué ocurre en la rata a la vez que se estudian los propios cambios en el cerebro.
De hecho, uno de los experimentos consistió en injertar tejido cerebral procedente de células humanas de tres pacientes con una enfermedad genética rara llamada el síndrome de Timothy, un tipo de trastorno del espectro autista, lo que abre la puerta no solo a entender mejor la enfermedad neuropsiquiátricas, sino también a la de probar la utilidad de nuevos fármacos para combatirla.
Debate ético
Naturalmente, esta clase de experimentos han suscitado cuestiones espinosas a nivel bioético, como la posibilidad de que en algún momento se lleguen a desarrollar cerebroides humanos conscientes. En declaraciones a SMC, Lluís Montoliu, investigador del CSIC y vicedirector del Centro Nacional de Biotecnología (CNB), ha señalado que «es un experimento sorprendente y un avance muy significativo, que combina estudios en el laboratorio (organoides) con estudios con animales (trasplante de organoides al cerebro de ratas atímicas) […] pero este experimento también suscita aspectos éticos relevantes de esta investigación, que deberán tenerse en cuenta y debatirse en futuros procedimientos similares”.
Esta pionera investigación permitirá desarrollar nuevas investigaciones que podrían desembocar en tratamientos para ciertas enfermedades y problemas mentales que actualmente no tienen cura, como el autismo o ciertas enfermedades neuropsiquiátricas y neurodegenerativas.
