Investigadores de la Universidad de Stanford en California han llevado a cabo un análisis técnico que permite identificar células individuales que dan lugar a componentes importantes del cerebro humano. El estudio, publicado en la revista Cell, utiliza una combinación de análisis de proteínas y ARN para purificar y clasificar cuidadosamente las células madre individuales y sus parientes cercanos aislados de cerebros humanos.
A continuación, inyectaron diferentes tipos de células en ratones y monitorizaron las células a medida que se dividían y su progenie asumía funciones especializadas en el cerebro. El objetivo es iluminar cómo estos programas de desarrollo fallan en las enfermedades neurológicas y cómo pueden aprovecharse para crear nuevas terapias.
Células madre y su papel en el desarrollo cerebral
Los biólogos de células madre Irving Weissman y Daniel Liu y sus colegas de la Universidad de Stanford en California aislaron células cerebrales de fetos humanos que tenían entre 17 y 19 semanas de edad. También analizaron las células en busca de una batería de 11 proteínas en la superficie celular. Incluidas seis que están asociadas con el desarrollo de células neurales. Además analizaron los niveles de ARN como una medida de la actividad de los genes. Y usaron esta información para purificar 10 tipos de células que probablemente den lugar a astrocitos, oligodendrocitos y neuronas.
El enfoque permitió al equipo definir un nuevo tipo de célula progenitora que da lugar a células gliales, un grupo que incluye astrocitos y oligodendrocitos. Además, los altos niveles de una proteína llamada Thy1 están asociados con las células en el linaje de los oligodendrocitos. Esto va en contra de los hallazgos anteriores, que sugerían que Thy1 era un marcador para las neuronas en lugar de los oligodendrocitos. Dichas diferencias también podrían ser el resultado de la resolución mejorada de diferentes tipos de células del nuevo enfoque.
El potencial de las células madre en la investigación de enfermedades neurológicas
El estudio es una importante contribución al creciente conocimiento de los linajes celulares que dan lugar al cerebro humano. Sin embargo, el desarrollo de células madre humanas en ratones podría no reflejar completamente cómo se desarrollarían las células en los cerebros humanos. Es necesario realizar más investigaciones para analizar la plasticidad del desarrollo de las células neurales. Aunque el estudio es un tour de force técnico y ha mejorado el nivel del campo, como dice Steven Goldman, neurólogo del Centro Médico de la Universidad de Rochester en Nueva York y director de terapia del sistema nervioso central en Sana Biotechnology en Cambridge, Massachusetts, todavía hay mucho por aprender. El censo de células madre y progenitoras en el cerebro humano en desarrollo apenas comienza, dice Arnold Kriegstein, neurocientífico del desarrollo de la Universidad de California en San Francisco.
A pesar de que este tipo de investigación está en sus primeras etapas, se espera que en el futuro se puedan descubrir nuevas terapias para enfermedades neurológicas. El estudio ofrece una ventana a la complejidad del cerebro humano. Esto ayudará a los investigadores a comprender cómo surgen las células del cerebro y cómo se relacionan entre sí. La esperanza es que estos hallazgos puedan aplicarse a enfermedades neurológicas específicas. Como por ejemplo la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson, la esclerosis múltiple y otros trastornos neurológicos.
Referencias:
Purification and characterization of human neural stem and progenitor cells: https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.017
