Organoides para entender el desarrollo del cerebro en el feto

Minicerebros de laboratorio orbitan por el espacio y controlan robots con forma de araña

El titular de este texto parece corresponder más a una película de terror de serie “Z” que a una información sobre ciencia y la culpa es de los organoides.

¿Y qué son los organoides? Por resumir, se trata de compuestos de células cultivadas en laboratorio que dan lugar a órganos tridimensionales en miniatura que conservan, muy simplificadas, algunas funciones fisiológicas, lo que permite crear modelos para entender ciertas enfermedades, así como para probar nuevos tratamientos. Hasta ahora, se han cultivado modelos de muchos órganos, como el hígado, los riñones, el intestino o el cerebro, entre otros.

organoides para entender el desarrollo cerebral

Precisamente, es un “minicerebro” el que protagoniza el último hito en el desarrollo de organoides. Por primera, vez, un grupo de investigadores han conseguido que un diminuto cerebro creado en un laboratorio haya producido ondas cerebrales similares a las de los humanos. En concreto, los patrones eléctricos detectados son similares a los que se ven en los bebés prematuros, según informan en Nature.

El trabajo de estos científicos de la Universidad de California podría acelerar la comprensión del desarrollo temprano del cerebro, un área poco desarrollada por la dificultad para obtener muestras de tejido fetal para su análisis.

El profesor Alysson R. Muotri en su laboratorio. Imagen de la UC San Diego.
El profesor Alysson R. Muotri en su laboratorio. Imagen de la UC San Diego.

Los organoides mostraron patrones de actividad cerebral que se parecían a los que se observan en los cerebros en desarrollo. Cuando los investigadores los compararon con los electroencefalogramas de los bebés prematuros, descubrieron que los patrones de los organoides mostraban similitudes con los de los bebés nacidos entre las 25 y las 39 semanas posteriores a la concepción. Si se confirman estos avances en experimentos posteriores, se abriría la puerta para entender mejor los trastornos asociados el desarrollo cerebral, como la epilepsia o el autismo.

Eso sí, a pesar del titular, culpable de “clickbait”, los organoides no están cerca de ser cerebros humanos reales, dice Alysson R. Muotri, el neurocientífico que ha liderado este trabajo. “No contienen todos los tipos de células que se encuentran en la corteza, y no se conectan a otras regiones del cerebro”, explica.

minicerebros en el espacio

Más de 100 minicerebros creados por este mismo grupo de investigadores orbitan ahora mismo alrededor de la Tierra a bordo de la Estación Espacial Internacional. Esta experiencia también es pionera, pues nunca antes se había estudiado este tipo de organoides en condiciones de microgravedad.

El experimento trata de entender cómo influye la gravedad en el desarrollo de los órganos. David Brin, autor de ciencia ficción y asesor de la NASA, cree que “nuestro camino futuro, al convertirnos en una especie interplanetaria, podría depender de los descubrimientos que comenzaremos a hacer con esta misión».

Más modestos, los investigadores esperan que los organoides cerebrales también revelen alteraciones moleculares y celulares que iluminen los procesos biológicos del envejecimiento y los estados patológicos de nuestro cerebro.

organoides en arañas de metal

Este grupo de neurocientíficos ha llevado a cabo otro experimento que parece de ciencia ficción, implantando minicerebros a robots con forma de araña. Un ordenador traducía la actividad eléctrica del organoide en instrucciones de movimiento para el pequeño robot. En este caso, un organoide cerebral está conectado a una computadora que también está vinculada a un robot de cuatro patas en forma de araña.

organoides cerebrales

La computadora actúa como una especie de traductor, captando señales eléctricas espontáneas de los organoides. Luego, según la programación de los investigadores, la computadora asigna una función, como, «caminar» a la señal y proporciona esa información al robot. Entonces, el robot camina hacia adelante.

Más fácil de decir que de hacer. Al principio, el proceso tomó días aunque Muotri y su equipo han reducido este tiempo a unos 10 segundos. Todavía queda mucho trabajo por hacer para conseguir que se produzcan reacciones en milisegundos, a una velocidad similar a la del cerebro humano.

dilemas éticos

Como vemos, poco a poco, los científicos se están acercando a la capacidad de generar vida al menos parcialmente consciente en el laboratorio. Y aquí surge el gran dilema ético: los avances en la experimentación pueden significar la creación y destrucción de una vida autoconsciente. Aunque, por otro lado, ¿qué es la consciencia?

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