Los investigadores implantaron las agrupaciones de células cerebrales humanas en cerebros de ratas jóvenes. (Figurativo)
Tokio:
Los científicos han implantado e integrado con éxito células cerebrales humanas en ratas recién nacidas, creando una nueva forma de estudiar trastornos psiquiátricos complejos como la esquizofrenia y el autismo, y tal vez eventualmente probar tratamientos.
Estudiar cómo se desarrollan estas condiciones es increíblemente difícil: los animales no las experimentan como las personas, y los humanos no pueden simplemente abrirse a la investigación.
Los científicos pueden ensamblar pequeñas secciones de tejido cerebral humano a partir de células madre en placas de Petri, y ya lo han hecho con más de una docena de regiones del cerebro.
Pero en los platos, "las neuronas no crecen al tamaño que crecería una neurona humana en un cerebro humano real", dijo Sergiu Pasca, autor principal del estudio y profesor de psiquiatría y ciencias del comportamiento en la Universidad de Stanford.
Y aislados de un cuerpo, no pueden decirnos qué síntomas causará un defecto.
Para superar esas limitaciones, los investigadores implantaron agrupaciones de células cerebrales humanas, llamadas organoides, en el cerebro de ratas jóvenes.
La edad de las ratas era importante: antes se habían implantado neuronas humanas en ratas adultas, pero el cerebro de un animal deja de desarrollarse a cierta edad, lo que limita la integración de las células implantadas.
"Al trasplantarlos en estas primeras etapas, descubrimos que estos organoides pueden crecer relativamente, se vascularizan (reciben nutrientes) por la rata y pueden cubrir aproximadamente un tercio del hemisferio (cerebral) de una rata", dijo Pasca.
Luz azul 'recompensa'
Para probar qué tan bien se integraron las neuronas humanas con los cerebros y cuerpos de las ratas, se sopló aire sobre los bigotes de los animales, lo que provocó actividad eléctrica en las neuronas humanas.
Eso mostró una conexión de entrada: la estimulación externa del cuerpo de la rata fue procesada por el tejido humano en el cerebro.
Luego, los científicos probaron lo contrario: ¿podrían las neuronas humanas enviar señales al cuerpo de la rata?
Implantaron células cerebrales humanas modificadas para responder a la luz azul y luego entrenaron a las ratas para que esperaran una "recompensa" de agua de un chorro cuando la luz azul brillaba en las neuronas a través de un cable en los cráneos de los animales.
Después de dos semanas, la pulsación de la luz azul hizo que las ratas se precipitaran hacia el caño, según la investigación publicada el miércoles en la revista Nature.
El equipo ahora ha utilizado la técnica para demostrar que los organoides desarrollados a partir de pacientes con síndrome de Timothy crecen más lentamente y muestran menos actividad eléctrica que los de personas sanas.
Tara Spiers-Jones, profesora del Instituto de Investigación de la Demencia del Reino Unido de la Universidad de Edimburgo, dijo que el trabajo "tiene el potencial de avanzar en lo que sabemos sobre el desarrollo del cerebro humano y los trastornos del neurodesarrollo".
Pero señaló que las neuronas humanas "no replicaron todas las características importantes del cerebro humano en desarrollo" y se necesita más investigación para garantizar que la técnica sea un "modelo sólido".
Debates éticos
Spiers-Jones, que no participó en la investigación, también señaló posibles cuestiones éticas, "incluyendo si estas ratas tendrán un pensamiento y una conciencia más parecidos a los humanos".
Pasca dijo que las observaciones cuidadosas de las ratas sugirieron que los implantes cerebrales no las cambiaron ni causaron dolor.
"No hay alteraciones en el 'comportamiento o el bienestar de las ratas... no hay aumentos de funciones'", dijo.
Argumentó que las limitaciones sobre la profundidad de integración de las neuronas humanas con el cerebro de la rata proporcionan "barreras naturales" que impiden que el animal se vuelva demasiado humano.
Los cerebros de las ratas se desarrollan mucho más rápido que los humanos, "por lo que la corteza de las ratas no puede integrar mucho", dijo.
Pero en especies más cercanas a los humanos, es posible que esas barreras ya no existan, y Pasca dijo que por ahora no apoyaría el uso de la técnica en primates.
Sin embargo, cree que existe un "imperativo moral" para encontrar formas de estudiar y tratar mejor los trastornos psiquiátricos.
"Ciertamente, cuanto más humanos se están volviendo estos modelos, más incómodos nos sentimos", dijo.
Pero "los trastornos psiquiátricos humanos son, en gran medida, exclusivamente humanos. Así que vamos a tener que pensar con mucho cuidado... hasta dónde queremos llegar con algunos de estos modelos".
(Excepto por el titular, esta historia no ha sido editada por el personal de NDTV y se publica desde un feed sindicado).
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