Stanford hace crecer organoides cerebrales humanos dentro de ratones para desvelar los secretos de la neurociencia

Comprender cómo envejece el cerebro humano, cómo desarrolla enfermedades y cómo pierde función es uno de los problemas más difíciles de la medicina, en gran parte porque el tejido cerebral humano vivo es casi imposible de estudiar directamente. Investigadores de la Universidad de Stanford han dado ahora un gran paso adelante al diseñar ratones con cerebros que son mitad humanos en volumen, utilizando organoides cerebrales trasplantados y cultivados a partir de células madre humanas.

Publicado en Nature, el estudio describe cómo el equipo de Stanford extirpó genéticamente grandes regiones del tejido cerebral del ratón y rellenó el espacio con organoides cerebrales humanos. Los ratones neuro-quiméricos resultantes permitieron que las neuronas humanas maduraran en un entorno biológico vivo, algo que los cultivos en placa de laboratorio no pueden replicar. A los tres meses de edad, los ratones quiméricos albergaban tipos celulares humanos poco frecuentes que son notoriamente difíciles de producir in vitro.

Entre los hallazgos clave se encontraron neuronas piramidales de proyección —células de señalización de largo alcance fundamentales para la cognición y el control motor— que habían extendido axones hasta la médula espinal de algunos animales. El equipo también identificó lo que parecen ser neuronas de von Economo, células grandes especializadas asociadas a la cognición social, observadas previamente solo en especies con cerebros grandes como elefantes, ballenas y grandes simios, incluidos los humanos. Encontrar estas células en un modelo de ratón tiene una relevancia científica considerable.

Para la investigación sobre la salud cerebral y el envejecimiento, esta plataforma tiene implicaciones enormes. Las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer y el Parkinson son notoriamente difíciles de modelar en roedores porque las neuronas de ratón difieren fundamentalmente de las humanas. Los modelos quiméricos podrían permitir pruebas mucho más precisas de terapias dirigidas al deterioro cognitivo, la neuroinflamación y los mecanismos del envejecimiento cerebral.

No obstante, la investigación plantea interrogantes éticos que científicos y bioeticistas reconocen serán cada vez más acuciantes a medida que estos modelos se vuelvan más sofisticados. Los marcos de supervisión para la investigación quimérica cerebral humano-animal siguen siendo un trabajo en curso, y los límites biológicos de tales experimentos requerirán un escrutinio riguroso y continuado.