Harvard mantiene vivos organoides cerebrales de laboratorio durante 5 años

Neurocientíficos de Harvard han mantenido vivos organoides cerebrales humanos cultivados en laboratorio durante más de cinco años, triplicando el récord anterior y demostrando que estos modelos en miniatura de la corteza cerebral pueden replicar fielmente el cronograma de desarrollo de un cerebro humano vivo. Los hallazgos, publicados el miércoles en Nature, abren nuevas vías para estudiar trastornos neurológicos que surgen más tarde en la vida y podrían conducir eventualmente a terapias que impliquen el reemplazo de células cerebrales enfermas.current.fas.harvard+1

Un reloj viviente en una placa

El estudio, dirigido por Paola Arlotta, profesora de Biología de Células Madre y Regenerativa de la familia Golub en Harvard, examinó 34 organoides, grupos del tamaño de un grano de pimienta que contienen más de 1 millón de células de la corteza cerebral derivadas de muestras de sangre humana. Combinado con trabajos previos, el equipo recopiló datos de 110 organoides y casi 425,000 células individuales, monitoreándolas con secuenciación de ARN de célula única en ocho puntos temporales entre los seis meses y los cinco años.current.fas.harvard

El récord anterior para el organoide cerebral más antiguo, reportado en 2021 por investigadores de UCLA y Stanford, era de 694 días, poco menos de dos años.kuwaittimes+1

Utilizando la metilación del ADN como un "reloj de edad", los investigadores descubrieron que sus organoides replicaban la misma secuencia de desarrollo molecular documentada en cerebros humanos vivos durante la gestación y los primeros años de vida. Las neuronas establecieron conexiones entre sí y dispararon señales eléctricas que los organoides mantuvieron durante al menos dos años.medicalxpress

Una 'distorsión temporal' del desarrollo

En lo que Arlotta llamó un "experimento loco", el equipo mezcló células que se habían estado desarrollando durante un año con otras de solo dos semanas de edad, creando un organoide quimérico. Cuando se expusieron a señales químicas, las células más jóvenes se comportaron normalmente, produciendo neuronas de etapa temprana. Pero las células más viejas se adelantaron, generando inmediatamente neuronas de etapa tardía que normalmente tardarían meses en aparecer.kuwaittimes

"Nos sorprendieron un poco los resultados", dijo Arlotta. "Me gusta llamar a esto una 'distorsión temporal' del desarrollo: se saltan etapas".current.fas.harvard

El hallazgo indica que las células cerebrales de los organoides "registraron el paso del tiempo y conservan una memoria de los pasos de desarrollo ya realizados", según el artículo de Nature. Esto no significa que los organoides tengan recuerdos en el sentido convencional, enfatizó Arlotta, sino que su historial de desarrollo está "grabado" a nivel celular.pubmed.ncbi.nlm.nih+1

Implicaciones y limitaciones

El avance podría ayudar a los investigadores a estudiar cómo surgen y progresan trastornos como el autismo y la esquizofrenia a lo largo del tiempo, ya que la mayoría de los estudios previos de organoides capturaban solo las fases más tempranas del desarrollo cerebral. Arlotta especuló que la técnica de distorsión temporal podría utilizarse algún día para generar rápidamente tipos específicos de células cerebrales con fines terapéuticos.kuwaittimes+1

Los científicos coinciden ampliamente en que los organoides no son capaces de tener conciencia o funciones cerebrales de orden superior. Los organoides utilizados en este estudio ya han sido destruidos.kuwaittimes