Cient\u00edficos de la Universidad de Harvard y el Centro Stanley para la Investigaci\u00f3n Psiqui\u00e1trica del Broad Institute han logrado un gran avance en el desarrollo de \u2018organoides\u2019 del cerebro humano, es decir, cultivos de tejidos 3D en miniatura que modelan las c\u00e9lulas cerebrales de un paciente en laboratorio.<\/p>\n
Su nuevo m\u00e9todo, publicado en \u2018Nature\u2019, hace crecer constantemente los mismos tipos de c\u00e9lulas, en el mismo orden, que la corteza cerebral humana en desarrollo. El avance podr\u00eda cambiar la forma en que los investigadores estudian las enfermedades neuropsiqui\u00e1tricas y probar la efectividad de los f\u00e1rmacos.<\/p>\n
La gen\u00e9tica que hay detr\u00e1s de la enfermedad neurol\u00f3gica humana es compleja y el estudio de enfermedades neurol\u00f3gicas en animales brinda oportunidades limitadas para un descubrimiento relevante, ya que los cerebros humanos son muy caracter\u00edsticos.<\/p>\n
Los organoides ofrecen una gran promesa para estudiar enfermedades en humanos directamente. Pero hasta ahora, han fracasado de una manera muy importante.<\/p>\n
\u201cTodos podemos usar nuestros cerebros de manera diferente, pero cada uno de nosotros tiene la misma colecci\u00f3n de tipos de c\u00e9lulas y conexiones b\u00e1sicas \u2013explica la autora principal, Paola Arlotta, profesora biolog\u00eda regenerativa en Harvard y miembro del Centro Stanley\u2013. Esa consistencia es crucial y, con muy pocas excepciones, se reproduce cada vez que el cerebro humano se forma en el \u00fatero. S\u00f3lo existen diferencias m\u00e1s peque\u00f1as entre nosotros, en t\u00e9rminos de los tipos de c\u00e9lulas y las estructuras en nuestro cerebro\u201d.<\/p>\n
Hasta ahora, ese no ha sido el caso con los organoides. Si bien generan c\u00e9lulas cerebrales humanas, cada una es \u00fanica. Eso significa que no se pueden usar f\u00e1cilmente para comparar las diferencias entre los tejidos cerebrales enfermos y los que se controlan.<\/p>\n
\u201cLos organoides han mejorado dr\u00e1sticamente nuestra capacidad para estudiar el cerebro humano en desarrollo \u2013admite Arlotta\u2013. Pero hasta ahora, cada uno ha sido como un copo de nieve, haciendo su propia mezcla especial de tipos de c\u00e9lulas de una manera que no se podr\u00eda haber predicho desde el principio. Ya resolvimos ese problema\u201d.<\/p>\n
Sobre la base del trabajo inicial dirigido por el difunto bi\u00f3logo de c\u00e9lulas madre Yoshiki Sasai, el equipo cre\u00f3 organoides que pr\u00e1cticamente no se distinguen entre s\u00ed, incluso cuando se cultivan durante m\u00e1s de seis meses en el laboratorio.<\/p>\n
Adem\u00e1s, bajo condiciones de cultivo espec\u00edficas, los organoides estaban sanos y pod\u00edan desarrollarse el tiempo suficiente para producir un amplio espectro de tipos de c\u00e9lulas que normalmente se encuentran en la corteza cerebral humana.<\/p>\n
Estos avances significan que los organoides cerebrales ahora se pueden usar como sistemas experimentales viables para estudiar enfermedades en los tejidos de los pacientes directamente y para comparar diferentes efectos de los medicamentos en los tejidos del cerebro humano.<\/p>\n
Los investigadores se centraron en los organoides de la corteza cerebral: la parte del cerebro responsable de la cognici\u00f3n, el lenguaje y la sensaci\u00f3n. La corteza cerebral desempe\u00f1a un papel clave en las enfermedades neuropsiqui\u00e1tricas, como el trastorno del espectro autista y la esquizofrenia.<\/p>\n
\u201cHicimos organoides a partir de m\u00faltiples l\u00edneas de c\u00e9lulas madre, tanto de origen masculino como femenino, por lo que sus antecedentes gen\u00e9ticos fueron diferentes\u201d, explica la autora principal, Silvia Velasco, cient\u00edfica investigadora de Harvard y del Instituto Broad.<\/p>\n
Los tejidos del cerebro humano crecen muy lentamente. En este estudio, despu\u00e9s de seis meses, los organoides hab\u00edan crecido hasta tres mil\u00edmetros de ancho. En el mayor experimento de secuenciaci\u00f3n de ARN de una sola c\u00e9lula en organoides cerebrales hasta la fecha, los investigadores agruparon las c\u00e9lulas seg\u00fan los genes que se expresaban en diferentes etapas. Usando modelos computacionales para el an\u00e1lisis de grandes datos, compararon cada grupo con los tipos de c\u00e9lulas que se desarrollan en la corteza cerebral embrionaria.<\/p>\n
\u201cA pesar de los diferentes antecedentes gen\u00e9ticos, vimos que los mismos tipos de c\u00e9lulas se crearon de la misma manera, en el orden correcto y, lo m\u00e1s importante, en cada organoide \u2013recuerda Velasco\u2013. Est\u00e1bamos muy emocionados de que este modelo nos diera tanta consistencia\u201d.<\/p>\n
Utilizando el m\u00e9todo optimizado de este estudio, los investigadores podr\u00edan producir organoides a partir de c\u00e9lulas madre derivadas de pacientes, o dise\u00f1ar c\u00e9lulas que contengan mutaciones asociadas con enfermedades espec\u00edficas.<\/p>\n
El laboratorio de Arlotta actualmente est\u00e1 explorando el autismo, utilizando t\u00e9cnicas de edici\u00f3n del gen CRISPR\/Cas9 para desarrollar organoides cerebrales espec\u00edficos del trastorno.<\/p>\n
\u201cAhora es posible comparar los organoides \u2018control\u2019 con los que creamos con mutaciones que sabemos que est\u00e1n asociadas con la enfermedad. Esto nos dar\u00e1 mucha m\u00e1s certeza sobre qu\u00e9 diferencias son significativas, qu\u00e9 c\u00e9lulas est\u00e1n afectadas y qu\u00e9 v\u00edas moleculares siguen mal \u2013avanza\u2013 Tener organoides reproducibles nos ayudar\u00e1 a avanzar mucho m\u00e1s r\u00e1pidamente hacia intervenciones concretas, porque nos dirigir\u00e1n a las caracter\u00edsticas gen\u00e9ticas espec\u00edficas que dan origen a la enfermedad. En el futuro, me imagino que podremos hacer preguntas mucho m\u00e1s precisas sobre qu\u00e9 va mal en el contexto de la enfermedad psiqui\u00e1trica\u201d.<\/p>\n
El coautor Aviv Regev, miembro del Core Institute y presidente de la Facultad en el Broad Institute y copresidente del proyecto Human Cell Atlas, se felicta porque este conocimiento facilitado una base para crear modelos de este \u00f3rgano incre\u00edblemente complejo. Superar el problema de la reproducibilidad abre las puertas al estudio del cerebro humano de maneras que se hubieran cre\u00eddo imposibles hace unos a\u00f1os\u201d.<\/p>\n
Fuente:Agencia ID<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Cient\u00edficos de la Universidad de Harvard y el Centro Stanley para la Investigaci\u00f3n Psiqui\u00e1trica del Broad Institute han logrado un gran avance en el desarrollo de \u2018organoides\u2019 del cerebro humano, es decir, cultivos de tejidos 3D en miniatura que modelan las c\u00e9lulas cerebrales de un paciente en laboratorio. Su nuevo m\u00e9todo, publicado en \u2018Nature\u2019, hace […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":16284,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-16283","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n