Neurocientíficos estadounidenses han logrado adaptar ratones para que tengan células humanas funcionales dentro de sus propios cerebros.
Los investigadores esperan que ahora se puedan probar en roedores de laboratorio los posibles tratamientos para enfermedades psiquiátricas y del neurodesarrollo que solo se dan en humanos.
Aunque la idea de ratones con cerebros parcialmente humanos pueda sonar a un experimento kafkiano, los científicos afirmaron que no se trata de «ratones que piensan como humanos».
Los animales son modificados genéticamente —y alterados quirúrgicamente— de manera que parte de su tejido cerebral sea humano.
Los científicos afirmaron que su trabajo, publicado en la revista Nature , se llevó a cabo bajo un escrutinio ético independiente.
S. Pasca/StanfordEl objetivo de este avance, éticamente complejo, era comprender mejor la biología de los trastornos cerebrales para los que actualmente no existen tratamientos eficaces.
Algunas afecciones no se pueden estudiar en ratones, simplemente porque los roedores no desarrollan algunos de los trastornos cerebrales que sí desarrollamos nosotros.
Como explicó el investigador principal, el profesor Sergiu Pașca de la Universidad de Stanford, en una conferencia de prensa, la psiquiatría tiene «una de las tasas de éxito más bajas en los ensayos clínicos».
«Incluso los fármacos que llegan a la fase de ensayos clínicos —que parecen funcionar muy bien en modelos animales— fracasan estrepitosamente en la práctica clínica», declaró en rueda de prensa. «Esto nos indica que nos falta mucha información sobre la biología humana, y obtenerla será fundamental».
Los investigadores de Stanford afirmaron que, para algunas afecciones complejas, como la epilepsia, el autismo y la parálisis cerebral, tiene el potencial de ser «transformador».
Pașca afirmó: «Aquí tenemos un nuevo modelo que nos permite capturar aspectos del funcionamiento del cerebro humano de una manera que antes no era posible».
Luis ÁlvarezRatones sin su ‘materia gris’
El cerebro humano está formado por miles de millones de células interconectadas en millones de circuitos, lo que dificulta comprender su desarrollo y qué ocurre exactamente, a nivel celular, cuando algo falla.
Si bien esta investigación no es la primera vez que se implantan neuronas humanas en roedores de laboratorio , estos científicos llevaron ese enfoque a un nuevo nivel.
Primero, modificaron genéticamente ratones para que prácticamente no desarrollaran corteza cerebral propia, es decir, la capa externa del cerebro, a veces denominada «materia gris». Esta capa se encarga del pensamiento de alto nivel, la memoria y los sentidos.
Posteriormente, los investigadores utilizaron células de piel extraídas de seres humanos y las «reprogramaron» para que se convirtieran en fragmentos de tejido similar al cerebro.
Se trata de estructuras llamadas organoides; no son cerebros completos cultivados en placas de cultivo, sino más bien conjuntos de células vivas interconectadas.
Cuando estos organoides se implantaron en el cerebro del ratón, las células se dividieron y se organizaron integrándose en los circuitos cerebrales existentes del animal, conectándose con el resto del cerebro y la médula espinal del ratón.
La corteza de los ratones implantados no es perfecta: la corteza normal forma capas organizadas y estructuradas. Y como señaló la neurocientífica Dra. Ilary Allodi, las imágenes de estos cerebros híbridos humano-ratón se ven «un poco desordenadas».
Sin embargo, al cabo de unos meses, las células humanas empezaron a tener el mismo aspecto y a funcionar como la capa externa del cerebro del ratón.
Aproximadamente seis meses después de la cirugía, los científicos sometieron a los ratones a algunas pruebas básicas de comportamiento, observándolos mientras se movían por una pequeña superficie dispuesta sobre una mesa.
Pașca dijo que se comportaron «en gran medida igual que los ratones [normales]».
Estos ratones, que según los investigadores han sido modificados genéticamente y criados bajo estrictas normas éticas y de bienestar animal, probablemente se utilizarán en un número reducido de laboratorios para estudios de algunos trastornos cerebrales muy específicos.
El profesor James Ainge, neurocientífico que también trabaja en la Universidad de St Andrews, señaló que, si bien el desarrollo era técnicamente muy impresionante, estos ratones podrían tener una «utilidad limitada».
Según explicó, esto se debía en parte a las «cuestiones éticas que implica cultivar tejido cerebral humano vivo en un ratón y lo que eso significaría para la experiencia del animal».
Allodi señaló que los neurocientíficos que estudian el cerebro humano se enfrentan a las mismas limitaciones. «Intentamos comprender las enfermedades humanas, y lo que tenemos son ratones, células que viven en una placa y redes neuronales en una computadora».