CIENCIA QUASI DIVINA | Crean minicerebroides a partir del tejido cerebral de un feto humano
Son del tamaño de un grano de arroz, pero abren nuevos caminos en la investigación de la última frontera, el cerebro humano. Investigadoras holandesas han logrado crear minicerebros capaces de seguir creciendo y lo han hecho partiendo de porciones de tejido de un feto humano. La investigación mostró como estos organoides incluían varios tipos de células y se expandían siguiendo un andamiaje formado por proteínas, también generadas internamente. Este trabajo ofrece una nueva forma para estudiar el funcionamiento cerebral y, sobre todo, patologías como tumores que atacan al órgano que aloja la mente humana.
Tradicionalmente, los científicos han usado distintas
vías para modelar la biología de los tejidos, estudiar tanto su funcionamiento
como el de los órganos que forman y las patologías asociadas. Y lo hacían
cultivando líneas de células, sanguíneas, hepáticas, neuronas, etc., o bien con
animales de laboratorio como modelo. Desde hace unos años también lo hacen con
organoides, una especie de miniórganos 3D con muchas de las características
morfológicas, de desarrollo y hasta funcionales del órgano. Este gran avance se
produjo gracias al uso de células madre. Los organoides se pueden formar
directamente a partir de células de un tejido determinado, pero los
investigadores también están usando células madre pluripotentes (de adultos) o
embrionarias para que se desarrollen hasta convertirse en el órgano a estudiar.
Lo que han hecho ahora investigadoras del Instituto
Hubrecht y el Centro Princesa Máxima de Oncología Pediátrica (ambos de Países
Bajos) ha sido desarrollar una línea de organoides partiendo no ya de células
madre individuales, sino de tejidos de un feto humano donado para la
investigación tras un aborto. Para hacer crecer miniórganos, otros enfoques
descomponían el tejido original en células individuales. En este trabajo,
publicado en la revista científica Cell, en lugar de trabajar con porciones de
tejido cerebral fetal, el equipo descubrió que se podían autoorganizarse
levantando estructuras en tres dimensiones.
Se pueden multiplicar in vitro, lo que significa que
a partir de una pequeña porción de tejido fetal podemos generar múltiples
organoides
La doctora Delilah Hendriks, coautora de esta
investigación, explica en un correo lo que han logrado: “El hecho de que estos
organoides se deriven de tejidos implica que podemos estudiar el cerebro humano
en desarrollo in vitro”. El trabajo comprobó cómo proteínas creadas por estos
cerebroides se organizaban formando matrices extracelulares, estructuras sobre
las que el resto de células cerebrales se multiplicaron hasta llegar a ese
tamaño de un grano de arroz. “Además, en comparación con los modelos
existentes, se pueden multiplicar in vitro, lo que significa que a partir de
una pequeña porción de tejido fetal podemos generar múltiples organoides y
estos a su vez pueden generar más, lo que no solo es ventajoso para la
reproducibilidad, sino también se convierte en una poderosa herramienta para la
ingeniería genética, especialmente en el contexto del modelado del cáncer
cerebral”, añade Hendriks.
Esa fue la segunda parte de su trabajo. Usando la
técnica de pegado genético CRISPR, introdujeron fallos en TP53, un conocido gen
cancerígeno en varias células de los organoides. Después de tres meses, las
células con el TP53 defectuoso habían superado por completo a las células
sanas. Esa mayor capacidad de replicarse es una característica típica de las
células cancerosas. Después usaron la misma técnica de edición genética para lo
contrario, es decir, para desactivar tres genes vinculados al glioblastoma, el
más agresivo de los tumores cerebrales. “Logramos desactivar los tres genes al
mismo tiempo. Esto significa que pudimos introducir mutaciones eliminatorias
completas en TP53, PTEN y NF1 utilizando CRISPR para diseñar organoides
mutantes”, termina Hendriks.
Los organoides derivados de los tejidos fetales
continuaron creciendo durante más de seis meses, lo que permitió a las
científicas seguir creando muchos organoides similares a partir de una única
muestra de tejido. Mientras, los minitumores con cambios en el gen del
glioblastoma también fueron capaces de multiplicarse, manteniendo la misma
combinación de mutaciones. Esto podría servir para realizar repeticiones de
experimentos con los mismos organoides, aumentando la fiabilidad y
reproducibilidad de sus resultados en futuras investigaciones.
“Los organoides cerebrales del tejido fetal son una
nueva herramienta de gran valor para estudiar el desarrollo del cerebro humano.
Ahora podemos estudiar más fácilmente cómo se expande el cerebro en desarrollo
y observar el papel de los diferentes tipos de células y su entorno”, explica
Benedetta Artegiani, líder del grupo del Centro Princesa Máxima, en un
comunicado. “Nuestro nuevo modelo cerebral derivado de tejidos nos permite
comprender mejor cómo el cerebro en desarrollo regula la identidad de las
células. También podría ayudar a comprender cómo los errores en ese proceso
pueden conducir a enfermedades del desarrollo neurológico como la microcefalia,
así como a otras enfermedades que pueden derivarse de un desarrollo
descarrilado, incluido el cáncer cerebral infantil”, añade la investigadora.
El profesor Jacob Hanna, del Laboratorio de Estudio
de Células Pluripotentes y Embriogénesis Ex Utero del Instituto Weizmann de
Ciencias (Israel) valora los resultados de esta investigación: “Es importante
porque puede ofrecer pistas sobre lo que ocurre en el desarrollo cerebral
durante la auténtica formación del cerebro, en lugar de basarse en tejidos
derivados de células madre embrionarias”, declaró al servicio de noticias SMC
España. Por su parte, el investigador en el Centro Nacional de Biotecnología
(CNB-CSIC), Lluís Montoliu, pide prudencia: “Los organoides no son equivalentes
a los órganos que modelan. Ni en complejidad ni en diversidad de tipos
celulares. Por eso deberíamos mantener la cautela a la hora de interpretar los
resultados que podamos derivar del uso de organoides en investigación”.
.
Comentarios
Publicar un comentario