Crean el modelo más avanzado de un cerebro

Científicos del Salk Institute crean un “mini-cerebro” en 3D con el objetivo de estudiar con mayor fidelidad enfermedades neurológicas

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Sección fluorescente de un mini cerebro como el construído por el Salk Institute. Crédito imagen: Madeline Lancaster/MRC-LMB (Medical Research Council, Laboratory of Molecular Biology), UK

Los modelos o prototipos, sean de vehículos, ordenadores o construcciones, deben ser lo más fiables y similares al producto final. Esto permitirá evaluar a escala, las propiedades y prestaciones del modelo. Esto resulta aún más importante en el desarrollo de modelos de órganos o tejidos ya que con ellos se estudian enfermedades y tratamientos para diferentes dolencias en seres humanos.

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Durante años, los biólogos celulares han incitado químicamente a miles de células madre embrionarias en placas petri, para diferenciarse en varios tipos de células cerebrales. Si bien es cierto que se puede recoger una tremenda cantidad de información de estas, la limitación obvia es que el tejido cerebral real no es bidimensional. En 2013, investigadores europeos crearon un método para desarrollar células cerebrales embrionarias en geles 3D, un sustrato que les permitía diferenciarse en capas realistas, como si fuese un cerebro real. Sin embargo, se desconocía cuan fiables eran estos mini-cerebros cultivados en laboratorio, llamados organoides cerebrales (COs), respecto al original.

Con esto en mente, un grupo de científicos del Instituto Salk han desarrollado un "mini-cerebro" en 3D a partir de células madre humanas que es estructural y funcionalmente más parecido a los cerebros reales que los modelos 2D que se utilizan habitualmente en ensayos. Esta innovación, que se publicará en la revista Cell Reports, podría ayudar a los científicos a entender mejor el desarrollo del cerebro, así como enfermedades neurológicas como el Alzheimer o la esquizofrenia.
"Ser capaces de desarrollar células cerebrales humanas como órganos tridimensionales en miniatura fue un gran avance – explica en un comunicado el autor principal Joseph Ecker –. Ahora que tenemos un modelo estructuralmente realista, podemos comenzar a preguntarnos si también es funcionalmente realista, mirando sus características genéticas y epigenéticas”.
Sin embargo, en lo que respecta a la epigenética, tanto los modelos 3D como los 2D mostraban patrones aberrantes similares, algo común a todas las células cultivadas pero no en las del interior del cerebro. El próximo paso del equipo es ver qué significa esto y cómo resolverlo.
"Nuestros hallazgos muestran que los organoides cerebrales como modelos 3D, están acercándose a un cerebro real, por lo que tal vez usando patrones epigenéticos como indicadores podemos acercarnos aún más a nuestro objetivo”, concluye Ecker.

Más información. Título del estudio: Cerebral organoids recapitulate epigenomic signatures of human fetal brain.

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