Implantan células humanas en cerebros de ratas y consiguen modificar su comportamiento

BarcelonaNeuronas humanas implantadas en ratas acabadas de nacer. Es el hito que ha conseguido un equipo de la Universidad de Stanford en un trabajo que, si finalmente se reafirman las buenas expectativas, puede abrir la puerta a abordar trastornos neurológicos y mentales como son la epilepsia y la esquizofrenia. Pero, en paralelo al éxito del experimento, aparece el cuestionamiento bioético.

La investigación, publicada en la revista Nature, está dirigida por el científico rumano Sergiu Pasca y ya se ha definido como un adelanto sin precedentes. La novedad respecto a otras líneas de investigación con células humanas y animales es que estas neuronas trasplantadas a los cerebros de los roedores han arraigado e, incluso, han sido capaces de modificar su comportamiento. Hasta ahora se había intentado implantar organoides cerebrales humanos a cerebros de ratas adultas, pero estas células no habían madurado con éxito.

En el laboratorio de Stanford, los investigadores han creado organoides –que son diminutas estructuras en 3D derivadas de células madre que imitan la función de los órganos– y los han implantado en los cerebros de los pequeños roedores. Concretamente, han colocado estos mini cerebros en la corteza somatosensorial, el área responsable de recibir y procesar información sensorial, como el tacto, de todo el cuerpo.

En este proceso, han tenido que modificar genéticamente estas estructuras para que, una vez introducidas en el cuerpo de los roedores, sus sistemas inmunitarios no las rechacen y las ataquen. Una vez trasplantadas al cerebro, los investigadores han podido ver in situ cómo el material humano se integra en el cerebro de las ratas, conectándose a los sistemas sanguíneo y neuronal. 

Y la sorpresa es que siguieron funcionando e incluso se observó cómo el comportamiento de las ratitas cambiaba: los bigotes de los roedores se desviaron cuando los investigadores los tocaron, cosa que indica que las neuronas trasplantadas pueden responder a la estimulación sensorial. Es decir, se podía modular la actividad neuronal de las ratas e impulsar el comportamiento de búsqueda de recompensa.

Acertar la medicación

Los hallazgos de este trabajo podrían mejorar la capacidad de producir modelos realistas de enfermedades neuropsiquiátricas en humanos y, por lo tanto, también hilar más fino a la hora de tratarlas con medicación.

Los organoides cerebrales representan una plataforma prometedora para modelar el desarrollo de las enfermedades humanas; sin embargo, los organoides cultivados fuera del cuerpo no tienen la conectividad que existe en los organismos reales.

El equipo, en el que también participaron científicos de la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich, constató igualmente que al trasplantar células derivadas de tres pacientes con el síndrome de Timothy –una grave enfermedad genética asociada a problemas cardíacos– se ponían de manifiesto defectos neuronales específicos.

Esto demuestra la capacidad de esta técnica de trasplante para revelar características de la enfermedad hasta ahora desconocidas, afirman los autores. En esta línea, Núria Montserrat, profesora de Recerca Icrea en el Institut de Bioenginyeria de Catalunya, opina que el estudio representa “un adelanto muy importante” en el campo de los organoides cerebrales. Hasta ahora los organoides de cerebro han aportado conocimiento fundamental para entender el desarrollo embrionario de este órgano, así como entender aspectos relacionados con la aparición de algunas patologías.

El hito de los organoides trasplantados abre un gran campo para mejorar la salud mental humana, pero plantea también dudas bioéticas. En este sentido, el propio jefe de la investigación, Pasca, señala que se tiene que abrir un debate para encontrar un equilibrio entre los beneficios potenciales de frenar el sufrimiento mental y los riesgos que hay de generar modelos que sean demasiados humanos. En este sentido, desaconseja experimentar con monos.