UNA NUEVA TÉCNICA PERMITE MANTENER TEJIDO CEREBRAL DE CORTEZA EN CULTIVO HASTA CINCO AÑOS, ABRIENDO LA POSIBILIDAD DE IDENTIFICAR FACTORES GENÉTICOS DE ENFERMEDADES NEUROPSIQUIÁTRICAS EN ETAPAS TARDÍAS DE DESARROLLO.
Quizá no parezca un salto cuántico en la posibilidad de estudiar padecimientos neurodegenerativos, pero sí lo es. Aunque los cultivos de neuronas de animales se generaron desde principios del siglo XX, los de células nerviosas humanas se lograron casi 50 años después; sin embargo, hasta hace unas semanas, el tiempo que se mantenían viables esas células para ser estudiadas y sanas, llegaba a poco más de dos años.
Este agosto, en la Revista Nature se publicó una técnica que permite mantener al tejido cerebral humano (generado a partir de células pluripotentes inducidas de fibroblastos), específicamente de la corteza y con los diferentes linajes celulares, neuronas, astrocitos y microglía incluidas, por cinco años, y al que le llaman organoide. Para lograr el tejido cortical, se acondiciona al medio de cultivo a químicos capaces de bloquear ciertas vías y activar otras ya descritas, que llevan a detener la transformación de esas células madre en corteza cerebral.
Resalta que cada tipo de las diferentes células que conforman al organoide logran mantener un ritmo o reloj de desarrollo, de modo que las células hijas no repiten etapas más tempranas, sino que resultan con la edad avanzada de sus progenitoras. Los investigadores se dieron cuenta de ello porque mezclaron células madre de diferentes edades, y las más viejas tuvieron la memoria biológica que les permitió dar lugar a progenie cuyo DNA era característico de etapas tardías. Lo que hicieron fue identificar zonas de su DNA que adquieren residuos de un solo carbono (metilos, -CH3) a medida que van envejeciendo. Estos metilos son huellas no de cuánto tiempo ha pasado desde su nacimiento (edad cronológica) sino del desgaste real, es decir, de procesos de envejecimiento. Ese es un gran hallazgo, ya que demuestran que las diferentes células del tejido nervioso tienen una memoria de la etapa de su desarrollo. Es importante porque no se comprenden los mecanismos por los cuales numerosos tipos celulares individuales del cerebro humano maduran in vitro, ni tampoco si son capaces de medir y registrar el tiempo tal como lo hacen in vivo. Estos investigadores de Harvard logran sentar las bases para ello.
En el artículo se describen paso a paso los novedosos medios de cultivo que se generaron y probaron para lograr mantener el tejido cerebral tanto tiempo en buenas condiciones; demuestran también que uno de los tipos de células gliales, los oligodendrocitos se mielinizan de forma espontánea, lo que significa que el tejido es maduro y se desarrolla en esas condiciones de cultivo. Y aún más, describen las técnicas que utilizan para evidenciar que los procesos de transcripción de genes de otro tipo celular que son los astrocitos, correlacionan con el de las células in vivo de la misma edad. Esto es de particular importancia, porque entonces ahora se pueden estudiar los genes que en un momento específico del desarrollo no se expresan, o los que se expresan para dar lugar a diferentes padecimientos neuropsiquiátricos que aparecen por ejemplo en la tercera edad.
Creada por Paola Briseño en Biorender
Este modelo contrasta mucho con los experimentos que se pueden hacer con animales en diferentes etapas de crecimiento. La realidad es que se necesitarían demasiados para poder estudiar qué genes se expresan y son responsables de la aparición de diferentes padecimientos puesto que habría que estar sacrificándolos y extrayendo su cerebro en ciertos momentos de su desarrollo, y lo más probable es que se omitiría el momento exacto en que el deterioro que se quiere evidenciar sucede. En cambio, con estos organoides que hoy se han generado de corteza cerebral, se pretende identificar a todos los factores genéticos que al modificarse dan lugar a enfermedades como el Alzheimer, la esquizofrenia, epilepsia, autismo o la de Huntington.
El reto a futuro es generar organoides de hipotálamo o de otras regiones cerebrales cuyas alteraciones pueden dar lugar a padecimientos que hoy aquejan al mundo, como el sobreconsumo de alimentos palatables y por lo tanto obesidad, diabetes, síndrome metabólico, o en el otro extremo, anorexia. Así, las posibilidades que se abren gracias a este estudio crecen de manera impactante.
DRA. PATRICIA DE GORTARI