Logran que minicerebros cultivados en laboratorio desarrollen ojos capaces de ver

Minicerebro

Elke Gabriel

  • El cultivo de organoides en laboratorio no para de cobrar pulo: el último hito viene del Hospital Universitario de Düsseldorf, donde han conseguido que minicerebros desarrollen ojos rudimentarios capaces de ver. 
  • En estos órganos en miniatura crecen estructuras de visión propias del ojo donde el nervio óptico se encuentra con la retina. Lo más alucinante es que son funcionales y podrán ayudar a investigar y diseñar terapias personalizadas. 
  • Descubre más historias en Business Insider España.

Con una promesa que parece extraída de la ciencia ficción y un inmenso potencial por delante, el desarrollo de órganos en miniatura en el laboratorio sigue dando sus frutos gracias a los avances en bioingeniería y tecnología de células madre. Cultivando de forma artificial agregados de células se obtienen organoides simplificados que mantienen varias funciones fisiológicas, permitiendo su estudio para la comprensión del cuerpo humano o el desarrollo de nuevos tratamientos. 

El último avance proviene del Hospital Universitario de Düsseldorf y se ha publicado en la revista Cell Stem Cell: el estudio plasma cómo pequeños cerebros artificiales en miniatura han desarrollado ojos rudimentarios capaces de ver.

Según detalla New Atlas, empleando células madre pluriopotentes inducidas (iPSC), los investigadores indujeron a los organoides cerebrales para desarrollar estructuras oculares básicas que pueden detectar la luz y enviar señales al resto del cerebro.

Las versiones del cerebro en miniatura ayudan a comprender mejor este órgano todavía desconocido, pudiendo investigar los efectos de determinados fármacos, diseñar terapias y evaluar enfermedades. En este caso, el modelo cerebral tridimensional del tamaño de un guisante tiene copas ópticas funcionales, estructuras de visión que se encuentran en el ojo donde el nervio óptico se encuentra con la retina. 

Los científicos consiguieron que estos ojos simplificados creciesen de forma simétrica en la parte frontal del mini-cerebro. Estos contenían un amplio espectro de clases de células retinianas, que formaron redes neuronales capaces de responder a la luz y enviar señales al cerebro. También se formó tejido de cristalino y córnea.

"En el cerebro de los mamíferos, las fibras nerviosas de las células ganglionares de la retina se extienden para conectarse con sus objetivos cerebrales, un aspecto que nunca antes se había mostrado en un sistema in vitro", explica Jay Gopalakrishnan, el autor principal del estudio.

Un esquema de cómo se desarrollan los organoides cerebrales para incluir copas ópticas.
Un esquema de cómo se desarrollan los organoides cerebrales para incluir copas ópticas.

Cell Stem Cell

El experimento empleó células madre de 4 donantes para crear 314 organoides cerebrales en 16 lotes, de los que un 72% de ellos pudo formar copas ópticas. Las estructuras oculares comenzaron a aparecer a los 30 días y maduraron en 50, un período de tiempo similar al de los embriones humanos para desarrollar retinas. 

“Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los organoides cerebrales para generar estructuras sensoriales primitivas que son sensibles a la luz y albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo”, dice Gopalakrishnan. 

El siguiente paso de los investigadores pasa por mantener viables estos órganos durante más tiempo y así, investigar más a fondo. "Pueden ayudar a estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo del embrión, modelar los trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células retinianas específicas del paciente para realizar pruebas de drogas personalizadas y terapias de trasplante", apunta el autor.

No todo es celebración, sino que el desarrollo de organoides cerebrales, especialmente cuando dejen de ser rudimentarios y se tornen más complejos, plantea una serie de dilemas éticos importantes: algunos estudios previos han detectado ondas cerebrales en organoides de dos meses aproximadamente equivalentes a las de los bebés prematuros, y en el futuro estos órganos en miniatura podrían alcanzar alguna forma de autoconciencia. 

Otros artículos interesantes:

Los cerdos modificados genéticamente podrán ser donantes de tejidos y órganos en el futuro

Científicos suizos están cultivando el primer chocolate de laboratorio del mundo

El aparato digestivo tiene un cerebro propio con actividad neuronal, desarrollado mucho antes que el encargado de coordinar la actividad motora