Un equipo de la Universidad de Stanford, con la participación del Centro Vasco de Cognición, Cerebro y Lenguaje (BCBL), ha logrado trasplantar con éxito organoides corticales humanos en roedores modificados para carecer de corteza cerebral. El procedimiento, cuyos resultados publica este miércoles la revista Nature, se basó en insertar quirúrgicamente tejido cerebral humano cultivado en laboratorio dentro de las cavidades craneales de crías de ratón de apenas dos días, logrando que las células sobrevivan, crezcan y establezcan conexiones funcionales con la médula espinal del animal.
El modelo xenocortical
Para evitar que el tejido del huésped compitiera por el espacio anatómico, los científicos desarrollaron una cepa genéticamente modificada sin la mayor parte del hipocampo y con apenas un 2% de su tejido cortical natural. A estos especímenes se les denominó ratones apalliales. Las fases clínicas incluyeron:
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Extracción de células de la piel de donantes sanos.
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Transformación de las muestras en células madre pluripotentes inducidas (iPS).
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Diferenciación celular en incubadora hasta formar organoides de 100.000 células.
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Inyección quirúrgica aprovechando la ventana de plasticidad cerebral del roedor.
Tras la intervención, los ratones xenocorticales desarrollaron hasta cuatro millones de neuronas humanas. Garikoitz Lerma Usabiaga, investigador del BCBL, analizó el proceso mediante imágenes de resonancia magnética de difusión, confirmando el mapeo de las vías neuronales y la conectividad anatómica entre el organoide injertado y el cerebro del roedor.
Avances sobre las neuronas de von Economo
La monitorización de los especímenes arrojó un hallazgo celular imprevisto: el desarrollo de neuronas de von Economo (VEN). Estas células nerviosas gigantes, que representan una de cada 90.000 neuronas corticales, solo se habían documentado previamente en autopsias humanas o en especies como grandes simios y cetáceos.
La generación in vivo de estas células proporciona una plataforma empírica para probar fármacos contra patologías donde estas neuronas experimentan un deterioro temprano, como la demencia frontotemporal que padece el actor estadounidense Bruce Willis.
Límites anatómicos del ensayo clínico
El equipo descartó aplicar esta misma técnica en primates no humanos, argumentando que la separación evolutiva de 70 millones de años con el ratón proporciona un margen ético y de seguridad biológica.
«Eliminar otras partes del sistema nervioso probablemente sería perjudicial. Los ratones pueden funcionar sin gran parte de su corteza y su hipocampo, pero probablemente no sobrevivirían sin el tálamo, sin la médula espinal o sin otras estructuras esenciales», indica el psiquiatra Sergiu Pașca, investigador principal del estudio.
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