Desarrollan organoides cerebrales derivados de tejido cerebral fetal humano

Holanda.

 

Los organoides son estructuras milimétricas similares a órganos que pueden cultivarse a partir de células madre. Un equipo de científicos ha logrado generar esos pequeños modelos de cerebro, pero partiendo de tejido cerebral fetal humano, lo que puede abrir una nueva vía para estudiar ese órgano.

La revista Cell publica hoy un estudio liderado por el Centro de Oncología Pediátrica Princesa Máxima y el Instituto Hubrecht (Holanda) sobre la técnica usada para generar esos pequeños modelos de cerebro en 3D, que se autoorganizan in vitro.

Los organoides son agregados tridimensionales de células, cultivados ‘in vitro’, que reproducen la estructura e imitan alguna función del órgano al que representan.

Este nuevo tipo de organoide cerebral también es un medio para estudiar el desarrollo y el tratamiento de enfermedades relacionadas con el desarrollo cerebral.

El equipo usó estas miniestructuras y la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9 para simular el desarrollo de un tipo de tumor cerebral, el glioblastoma, y ver cómo respondía ante diferentes fármacos.

Hasta ahora, los organoides cerebrales se cultivaban induciendo a células madre pluripotentes a crecer hasta formar estructuras que representaban diferentes áreas de ese órgano; ahora se han desarrollado directamente a partir de tejido cerebral fetal humano.

Funcionamiento de los «mini cerebros»

Estos ‘mini cerebros’ tenían aproximadamente el tamaño de un grano de arroz, la composición tridimensional del tejido era compleja y contenía distintos tipos de células cerebrales, entre ellas las llamadas glías radiales externas.

Las piezas enteras de tejido cerebral también produjeron proteínas que forman la matriz extracelular, una especie de «andamio» alrededor de las células, lo que podría ser la razón por la que pudieron auto organizarse en estructuras tridimensionales, estimó el equipo, según destacó el centro holandés en un comunicado.

Los investigadores descubrieron que los organoides mantenían varias características de la región específica del cerebro de la que derivaban y respondieron a moléculas de señalización que se sabe que desempeñan un papel importante en el desarrollo del cerebro.

Este hallazgo sugiere que los organoides derivados de tejidos podrían desempeñar un papel importante a la hora de desentrañar la compleja red de moléculas implicadas en la dirección del desarrollo del cerebro.

En sus investigaciones, el equipo usó la edición genética para introducir fallos en el conocido gen del cáncer TP53 en un pequeño número de células de los organoides y posteriormente para desactivar genes relacionados con el tumor cerebral glioblastoma, además de estudiar su respuesta a los fármacos oncológicos existentes.

Estos experimentos, según el Centro Princesa Máxima, “demostraron el potencial de los organoides para la investigación de fármacos contra el cáncer, al vincular determinados medicamentos a mutaciones genéticas específicas”.

Resultados

Los organoides derivados del tejido siguieron creciendo en una placa durante más de seis meses y los científicos pudieron multiplicarlos, lo que les permitió cultivar muchos similares a partir de una sola muestra de tejido.

El siguiente paso del equipo será seguir explorando el potencial de sus nuevos organoides cerebrales derivados de tejidos.

Además, seguirán colaborando con expertos en bioética -que ya participaron en el diseño de esta investigación- para orientar el futuro desarrollo y las aplicaciones de los nuevos organoides cerebrales.

Bendetta Artegiani, del Centro Princesa Máxima de Oncología Pediátrica y una de las directoras de la investigación, consideró que estos nuevos modelos permiten comprender mejor cómo el cerebro en desarrollo regula la identidad de las células y ayudar a entender cómo los errores en ese proceso pueden provocar enfermedades del neurodesarrollo.