Un equipo de científicos del Hospital Universitario de Düsseldorf ha logrado un avance sorprendente en mini órganos cultivados en laboratorio. Usando células madre pluripotentes inducidas (iPSC), los investigadores lograron que los organoides cerebrales desarrollaran estructuras oculares rudimentarias que pueden detectar la luz y enviar señales al resto del cerebro: ojos funcionales.
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El cerebro, ese órgano inspirador
Ya sabemos que el cerebro humano es uno de los inventos más complejos que podemos encontrar en la naturaleza, por lo que, desentrañar sus misterios es una tarea igualmente dificultosa. De ahí la creación de estas versiones en miniatura en el laboratorio, con objeto de que ayuden en su estudio.
El ambiente
Para esta investigación, los científicos utilizaron células de la piel extraídas de donantes adultos, transformadas en células madre y colocadas en un cultivo. Este imita el entorno de un cerebro en desarrollo, lo que las anima a formar diferentes células cerebrales. El resultado final es un modelo cerebral tridimensional del tamaño de un guisante que se puede utilizar para estudiar el desarrollo, las enfermedades o los efectos de las drogas. Estos organoides que se pueden observar en una placa de Petri tienen como objeto precisamente mejorar la comprensión de nuestro órgano pensante.
«Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los minicerebros para generar estructuras sensoriales primitivas. Estas son sensibles a la luz y albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo», dice el autor principal del estudio, Jay Gopalakrishnan, del Hospital Universitario DüSseldorf. «Estos organoides pueden ayudar a estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo embrionario; así mismo modelar los trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células retinianas específicas del paciente. Esto es para realizar pruebas de fármacos personalizadas y terapias de trasplante», aclara el experto, en su estudio recogido en la revista Cell Stem Cell.
Los minicerebros
Al reprogramar las células de la piel en células madre pluripotentes, que son capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo, los investigadores pueden modificar cuidadosamente el medio nutricional en el que crecen para convertirlas en los tipos de células deseadas; en este caso, usando muestras de cuatro donantes de iPSC, el equipo primero hizo los organoides cerebrales. Luego modificó su medio de crecimiento para inducir la formación de copas ópticas. Estas copas en mini cerebros no solo contenían células de la retina, sino que también desarrollaron lentes y tejido corneal y demostraron conexiones con las células cerebrales. Nunca antes se había llegado hasta aquí en un trabajo de laboratorio.
De los 314 minicerebros que hizo el equipo, casi el 73% desarrolló copas ópticas, que se volvieron claramente visibles en apenas 50 días. Por tanto, es reproducible.
