Unos investigadores de Stanford lograron trasplantar neuronas organoides humanas en ratas recién nacidas. El estudio se publicó el miércoles pasado en la revista Nature donde el equipo de investigación expone su hazaña de ingeniería biológica.

Tras el trasplante, los científicos notaron que los organoides se conectaron exitosamente a los cerebros de las ratas. Es decir, los organoides produjeron señales sensoriales en los bigotes de los roedores. Asimismo, las células favorecieron la producción de señales de comando para guiar sus movimientos.

La finalidad de este estudio fue aprender, por medio del trasplante de neuronas organoides, sobre la biología subyacente al autismo, la esquizofrenia y otros trastornos del desarrollo.

Cerebro de rata con un organoide cerebral humano (verde brillante). Créditos: Universidad de Stanford.

Neuronas organoides humanas en cerebros de ratas

Desde hace algunos años estos científicos vienen estudiando a los organoides cerebrales. También se adentraron en la empresa de crear neuronas humanas en una placa de laboratorio.

En uno de sus experimentos consiguieron persuadir a células para que se convirtieran en neuronas. Mientras que en otro experimento usaron células de la piel de personas con síndrome de Timothy, un tipo de autismo, para cultivar neuronas en el laboratorio.

Durante este último experimento se percataron de que había diferencias entre estas neuronas y las neuronas comunes. En concreto, descubrieron que las neuronas de laboratorio rodujeron cantidades adicionales de sustancias químicas de señalización como la dopamina.

Para obtener más datos, el equipo de investigación decidió estudiar circuitos de neuronas llamados organoides cerebrales. Esta vez, colocaron neuronas organoides humanas en cerebros de ratas jóvenes.

Luego del trasplante, las neuronas humanas se multiplicaron hasta cubrir un tercio de la corteza en un lado del cerebro de la rata. Además, las células se volvieron casi tan activas como si se encontraran dentro de un cerebro humano.

Es más, la conexión de los organoides fue tan exitosa que no solo se conectaron con las neuronas cercanas, sino también con las distantes.

En experimentos posteriores implantaron un organoide de un paciente con síndrome de Timothy en un lado del cerebro de una rata y otro organoide sin la mutación en el otro lado. Ambos organoides crecieron, pero las neuronas del síndrome de Timothy desarrollaron el doble de dendritas, ramificaciones que reciben las señales entrantes.

Para los próximos estudios, los investigadores esperan poder observar las diferencias en el comportamiento de las ratas cuando llevan organoides cerebrales de personas con autismo y otras afecciones neurológicas.

Referencias:

Human Brain Cells Grow in Rats, and Feel What the Rats Feel: https://www.nytimes.com/2022/10/12/science/human-brain-cells-organoids-rats.html

Maturation and circuit integration of transplanted human cortical organoids: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05277-w

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