Cultivan minicerebros en laboratorio durante un año para saber cómo se desarrolla la ELA antes de que aparezcan los síntomas

De un pequeño puñado de células nacen auténticos organoides humanos que permiten a los científicos estudiar el crecimiento de tumores, el funcionamiento del organismo, el envejecimiento o el avance de diversas enfermedades, además de aplicar tratamientos experimentales o probar nuevos fármacos.

 A día de hoy, ya se han podido cultivar en laboratorio réplicas en miniatura del colon, hígado, páncreas, estómago e incluso del fascinante cerebro.

El último avance en medicina se ha cocinado en la Universidad de Cambridge, donde un grupo de científicos ha podido examinar de cerca la esclerosis lateral amiotrófica gracias al cultivo de minicerebros durante 340 días.  

Estas masas de tejido diminutas y tridimensionales funcionan igual que un cerebro en miniatura, y se han desarrollado para permitir a los investigadores rastrear durante casi un año la evolución y propagación de la ELA, una condición neurológica mortal e intratable que causa parálisis y demencia frontotemporal (FTD). 

El principal propósito es entender qué pasa en las primeras fases de la ELA, cuando todavía no han aparecido los síntomas, un conocimiento que podría ayudar a probar nuevos medicamentos y tratamientos.

Los minicerebros crecieron durante 240 días y se cultivaron 340. Los resultados, que aparecen recogidos en un estudio publicado en Nature Neuroscience.

"Las enfermedades neurodegenerativas son trastornos muy complejos que pueden afectar a muchos tipos de células diferentes y la forma en la que interactúan en diferentes momentos a medida que avanzan las enfermedades" explica András Lakatos, autor principal que dirigió la investigación.

Para capturar la complejidad necesitaban modelos longevos, que hasta la fecha no habían podido desarrollarse. Los diminutos organoides cerebrales reproducen la composición de las poblaciones de células cerebrales humanas en las que suelen producirse perturbaciones.

Los científicos pueden observar cómo cambia el cerebro al principio de la ELA

Este avance permite atisbar y monitorizar el misterioso principio de la enfermedad, mucho antes de que el paciente experimente algún síntoma, además de comprobar las alteraciones en cada célula con el tiempo. 

Mientras que los organoides generalmente se cultivan como bolas de células, en este estudio se hicieron como cortes de tejido, permitiendo que la mayor parte de células reciban los nutrientes necesarios.

Los científicos pudieron detectar las alteraciones iniciales sutiles en los organoides, como estrés celular, daño al ADN y cambios en la forma en que el ADN se transcribe en proteínas. 

Un dato relevante es que la astroglia, un tipo de célula nerviosa que orquesta los movimientos musculares y las funciones mentales, resultó dañada por estas modificaciones.

"Aunque estas alteraciones iniciales fueron sutiles, nos sorprendió la forma en que se produjeron los primeros cambios en nuestro modelo humano", apunta Lakatos.

Sumado a investigaciones previas, este estudio sugiere que el daño puede comenzar a acumularse tan pronto como nacemos. Se precisan más datos y experimentos para comprender si el proceso se adelante en los organoides sintéticos por las condiciones en laboratorios. 

La mayoría de las personas que desarrollan ELA tienen entre 40 y 70 años de edad. 55 años es la edad promedio del momento de diagnóstico. Según datos de Mayo Clinic, la enfermedad se hereda en el 5 % al 10 % de las personas, pero se desconoce la causa en el resto. 

El estudio es un rayo de esperanza para descubrir en el futuro fármacos y tratamientos para la ELA que prevengan o retrasen su avance, usando los mecanismos que contribuyen al daño del ADN en las células nerviosas e ilustrando cómo derivan en diversas disfunciones celulares.