Desarrollan ‘mini-cerebros’ humanos para la investigación de las enfermedades neurológicas

Concretamente, y como muestra un estudio presentado en el marco del Congreso de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS) que se está celebrando en Washington (EE.UU.), los investigadores han logrado crear ‘mini-cerebros’ con multitud de neuronas y células del cerebro humano que reproducen algunas de las funciones cerebrales y pueden ser producidos a gran escala.

Como explica Thomas Hartung, director del estudio, «el 99% de los fármacos con resultados prometedores en los modelos animales fracasan una vez son evaluados en los humanos, lo que supone una gran pérdida tanto de tiempo como de dinero. Es cierto que los ratones han sido muy útiles, pero no somos ratones de 70 kg de peso».

Los nuevos ‘mini-cerebros’ son en realidad bolas de células cerebrales humanas que crecen y son capaces de formar estructuras similares a las del cerebro en tan solo dos meses. Su tamaño es de solo 350 micras, y pueden ser reproducidos de manera exacta en un número de varios cientos de millares –en una placa de laboratorio caben hasta un centenar de estos ‘mini-cerebros’.

Transcurridas ocho semanas, los ‘mini-cerebros’ desarrollan cuatro tipos de neuronas y dos tipos de células estructurales –astrocitos y oligodendrocitos– que finalmente generan mielina, que además de recubrir los axones neuronales permite una comunicación más rápida entre las células cerebrales.

Es más; los ‘mini-cerebros’ también muestran una actividad electrofisiológica espontánea que puede ser registrada con electrodos –es decir, con el equivalente en miniatura del electroencefalograma (EGG) que se emplea en los cerebros normales.

Y estos ‘mini-cerebros’, ¿cómo se fabrican? Pues para crearlos, los autores cogieron células de la piel de adultos sanos y las reprogramaron en células madre pluripotentes inducidas (iPS), capaces de diferenciarse en cualquier tipo de célula del organismo. Y posteriormente, estimularon a las iPS para que se diferenciaran en células cerebrales.

Como indica Thomas Hartung, «la verdad es que podemos coger las células de personas que presenten una enfermedad específica y usarlas para crear cerebros para el estudio de distintos tipos de fármacos. Los ‘mini-cerebros’ pueden ser usados para el estudio de la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis múltiple e, incluso, el autismo ».

De hecho, a día de hoy ya se han puesto en marcha distintos estudios con ‘mini-cerebros’ para el estudio de las infecciones virales, los traumatismos y el ictus.

Y en este contexto, ¿cuánto deben esperar los investigadores de todo el mundo para poder tener sus ‘mini-cerebros’? Pues la previsión es que no demasiado tiempo. Los autores ya han registrado la patente y creado una empresa que se espera pueda empezar a producirlos ya este mismo año.

Sin embargo, las ventajas de los ‘mini-cerebros’ no acaban ahí. Y es que además de a los seres humanos, también beneficiarán en gran medida a un gran número de animales.

Como destaca Thomas Hartung, « nuestros ‘mini-cerebros’ pueden cambiar radicalmente la manera en que se evalúa la efectividad y seguridad de los nuevos fármacos . Y es que estos ‘mini-cerebros’ pueden reemplazar a los cientos de miles de animales que se utilizan cada año en las investigaciones en el campo de la Neurología. Además, la investigación con estos ‘mini-cerebros’ tridimensionales debería ser superior a la que se lleva a cabo con ratones y ratas, pues derivan de células humanas y no de células de roedores».

Como concluye el director de este estudio, también director del Centro para las Alternativas para la Investigaciones con Animales de su Universidad, «es cierto que tampoco somos bolas de células, pero podemos obtener una información de estos ‘mini-cerebros’ que de las células de roedores. Creemos que el futuro de la investigación del cerebro dependerá menos de los animales y más de los modelos celulares de humanos».