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Organoides cerebrales para entender y tratar la enfermedad

La construcción de pequeñísimos cerebros a partir de células madre humanas se está convirtiendo en una herramienta muy valiosa para los neurocientíficos. En sentido estricto no son minicerebros sino unas esferas que copian el funcionamiento del cerebro como nunca antes había sido posible. Se los considera "organoides".

Es un gran paso pues los estudios de la actividad cerebral humana, normal o defectuosa, se vienen haciendo en muchos casos en placas de petri, con las consecuentes limitaciones. Y los estudios de algunas dolencias humanas como las adicciones o enfermedades neurodegenerativas realizados en ratones, a la hora de extrapolar los resultados a las personas muestran los consecuentes problemas pues las funciones son diferentes.
 
Un estudio realizado por tres instituciones que aunaron esfuerzos, Case Western Reserve University School of Medicine, New York Stem Cell Foundation (NYSCF) Research Institute y George Washington University, informa del desarrollo de un nuevo procedimiento para mejorar la complejidad y el mejor funcionamiento de estos organoides 3D. Al proveer a las células nerviosas de un medio mucho más parecido al que tienen en un cerebro, los científicos podrán seguir el desarrollo cerebral, estudiar enfermedades y ensayar esos nuevos medicamentos que se muestren promisorios. El nuevo elemento incorporado a los organoides ya existentes es el que permite que ellos tengan la capacidad de mielinización*, acercándose más que nunca a copiar la actividad cerebral.
 
“La NYSCF se ha comprometido a acelerar los tratamientos para las enfermedades neurológicas y el desarrollar mejores vías para que los colegas usen las células madre en su investigación es un paso clave en esa dirección para alcanzar nuestro objetivo”, dice Susan Solomon, directora ejecutiva de dicha institución. “Este nuevo método surgió de un enorme trabajo de hace mucho tiempo, y estamos muy orgullosos  porque la colaboración haya producido estos resultados”.
 
La investigación involucró a científicos de diversas áreas de las tres instituciones mencionadas al inicio. Profesores de genética y de ciencias del genoma, investigadores de enfermedades como la esclerosis múltiple, profesores de terapias innovadoras y muchos otros. Su colaboración se inició en el 2011, luego de conversaciones en un encuentro destinado a crear vínculos de cooperación en la comunidad científica. “Desde el inicio, se encendió la chispa. Como muestran estos estudios, colaboraciones de este tipo son cruciales para acelerar la investigación y los tratamientos”, señala Solomon.
 
La tecnología de organoides cerebrales ha revolucionado el área pues ha permitido copiar la organización de diferentes tipos de células del cerebro, pero los organoides previos carecían de un ingrediente clave, los oligodendrocitos. Los oligodendrocitos son células cerebrales que producen mielina, ésa sustancia que recubre las fibras nerviosas y que ayuda a que las neuronas envíen sus señales. Cuando la mielina sufre daños, las células no se pueden comunicar entre ellas con la misma eficiencia, llevando a problemas como el entumecimiento de algunas partes del cuerpo, pérdida de reflejos, movimientos descoordinados y dolor.
 
En enfermedades donde la mielina se ha perdido, como la esclerosis múltiple o lesiones en la médula espinal, se cree que los oligodendrocitos están jugando un papel importante aunque aún no se ha logrado entender del todo. Incorporar oligodendrocitos capaces de mielinizar, en los modelos nuevos de organoides, permite encontrar una mejor forma de estudiar qué es lo que se tuerce en estas enfermedades y probar las mejores posibilidades de remediarlas.
 
Un protocolo inicial desarrollado por el centro de investigación de la NYSCF, para desarrollar oligodendrocitos a partir de células madre, les permitió a los científicos de Case Western Reserve, identificar una combinación específica de factores de crecimiento que podrían generar organoides con oligodendrocitos incluidos. Ellos demostraron que medicamentos que aumentan la mielinización lo pudieron hacer en estos organoides, abriendo la posibilidad de usarlos en estudios pre-clínicos que estén ensayando medicamentos que son candidatos para curar dolencias donde existan problemas de mielinización.
 
Los investigadores también usaron este método para generar organoides con células madre de pacientes con una muy rara enfermedad, que es un desorden de la mielinización que acaba en muerte. El poder hacerlo les permitió a los científicos corroborar los hallazgos iniciales.
 
“Nuestro nuevo método nos da una visión clara  de cómo están funcionando las células cerebrales y de cómo ellas interactúan en las enfermedades causadas por problemas en la mielinización, algo que nos permitirá desarrollar nuevas terapias para subsanar el problema”, explica Paul Tesar. “Espero que nuestra colaboración con el instituto NYSCF continúe y que nos lleve a un mejor entendimiento de los desórdenes de la mielinización y su forma de tratarlos”.
 
Los investigadores de los tres equipos han recibido varios reconocimientos, no sólo académicos sino en forma de importantes fuentes de financiación de un proyecto que tiene vida garantizada y fructífera por los próximos años. Los neurocientíficos se muestran muy optimistas pues al haber podido cerrar ese hueco enorme que representaba la ausencia de los oligodendrocitos, podrán aumentar sus horizontes al tratamiento de una variedad de desórdenes neurológicos tan complejos como el alzhéimer y el párkinson.
Palabras clave: organoides cerebrales

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