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Ciudad de México, Agosto 18.- Investigadores de la Universidad Johns Hopkins desarrollaron el primer organoide cerebral completo del mundo que integra tejidos de todas las principales regiones del cerebro, con vasos sanguíneos rudimentarios y actividad neural comparable a la de un cerebro fetal humano de 40 días.
El avance, publicado en la revista Advanced Science, podría transformar la investigación de trastornos neuropsiquiátricos y el desarrollo de nuevos tratamientos.
Este modelo, llamado organoide cerebral multi-regional (MRBO, por sus siglas en inglés), supera a los organoides previos que reproducían únicamente regiones específicas como la corteza o el mesencéfalo.
“Hemos creado la próxima generación de organoides cerebrales”, explicó Annie Kathuria, profesora asistente del Departamento de Ingeniería Biomédica de Johns Hopkins. “La mayoría de los organoides que se describen en estudios son de una sola región; nosotros hemos cultivado un organoide cerebral completo rudimentario”.
¿Cómo se construyó un cerebro en laboratorio?
Para generar el MRBO, el equipo cultivó por separado células neuronales de distintas regiones cerebrales y vasos sanguíneos rudimentarios.
Luego, emplearon proteínas adhesivas que funcionaron como un “superpegamento” biológico para unir estos componentes. Una vez fusionados, los tejidos comenzaron a formar conexiones y a producir actividad eléctrica como una red unificada.
El organoide contiene entre 6 y 7 millones de neuronas —muy por debajo de las decenas de miles de millones de un cerebro adulto—, pero reproduce alrededor del 80% de los tipos celulares presentes en el desarrollo cerebral temprano.
También se observó la formación incipiente de la barrera hematoencefálica, estructura que regula el paso de moléculas hacia el tejido cerebral.
La innovación busca solucionar uno de los mayores problemas en la investigación de fármacos neuropsiquiátricos: su alta tasa de fracaso.
Se estima que el 96% de estos medicamentos no supera las fases de prueba en humanos, frente a un 85-90% de fracaso en otras áreas terapéuticas.
Esto se debe, en gran parte, a que los modelos animales no reproducen con precisión el desarrollo y funcionamiento del cerebro humano.
“Enfermedades como la esquizofrenia, el autismo o el Alzheimer afectan a todo el cerebro, no solo a una parte”, señaló Kathuria. “Si podemos entender qué falla en etapas tempranas, podremos encontrar nuevas dianas para el desarrollo de fármacos”.
Ventajas éticas y potencial para medicina personalizada
El organoide cerebral completo ofrece un método ético para estudiar el desarrollo y las patologías del cerebro humano sin recurrir a procedimientos invasivos en personas.
Kathuria lo resume así: “Necesitamos modelos con células humanas si queremos entender trastornos del neurodesarrollo, pero no puedo pedirle a una persona que me deje examinar su cerebro solo para estudiar el autismo”.
Además, el modelo podría impulsar la medicina personalizada: se podrían cultivar organoides a partir de células de un paciente para observar en tiempo real cómo evoluciona un trastorno y evaluar la eficacia de tratamientos antes de aplicarlos.
Un paso clave para la neurociencia
Con su capacidad para integrar múltiples regiones cerebrales y reproducir actividad neuronal temprana, el MRBO abre una nueva etapa en la modelización de enfermedades neurológicas y psiquiátricas.
Los investigadores esperan que esta tecnología acelere el desarrollo de terapias más efectivas y seguras, reduciendo la dependencia de modelos animales y aumentando la precisión en la predicción de resultados clínicos.