El injerto de 'minicerebros' humanos en ratas "abre puertas" frente al autismo o la esquizofrenia

Células del cerebro humanas implantadas en ratas. El experimento lo conocíamos esta semana, tras publicarse en la revista Nature. En realidad, lo que ha hecho el neurocientífico y psiquiatra de la Universidad de Stanford (EE.UU.) Sergiu Pasca, es injertar organoides cerebrales (estructuras diminutas parecidas al cerebro cultivadas a partir de células madre humanas) en el cerebro de ratas recién nacidas. Esos ‘minicerebros’ humanos se integraron en los circuitos neuronales de los roedores, pero no solo anatómicamente, sino también de manera funcional.

Las neuronas humanas maduraron en el cerebro del ratón, y meses después, estaban ya tan integradas con las neuronas de las ratas que consiguieron modificar su conducta. ¿Cómo lo comprobaron los científicos? Porque las neuronas humanas fueron capaces de enviar señales e impulsar un determinado comportamiento, y también pudieron responder a señales ambientales captadas por los bigotes de las ratas.

Los organoides cerebrales injertados en las ratas procedían tanto de células humanas sanas como de pacientes con un tipo de trastorno denominado ‘síndrome de Timothy’, similar al autismo. Por lo que este hallazgo puede abrir la puerta a futuras terapias para los trastornos cerebrales.

El estudio es pionero en el mundo, y está suscitando numerosas reacciones en el mundo científico. ¿Qué implicaciones puede suponer en el futuro? ¿Qué puertas abre en el abordaje de los trastornos psiquiátricos? ¿A qué limitaciones se enfrenta?

“Abre puertas en enfermedades genéticas como el autismo, la esquizofrenia o el trastorno bipolar. La genética determina un tipo de enfermedad que altera la función de un área cerebral. Si se pudiera mejorar esa área, quizá se podrían revertir esos trastornos”, explica Marina Díaz Marsá, vocal de la Sociedad Española de Psiquiatría y Salud Mental.

Considera esta psiquiatra que estamos ante un avance “importante”, que abre una puerta muy “prometedora a futuro”. Porque “hay enfermedades en las que el tratamiento clínico está limitado, y esto podría mejorar la calidad de vida de esos pacientes”. Pero a la vez pide cautela, porque estamos hablando de un experimento de laboratorio en ratones. “De aquí a 20 años no veremos su utilidad clínica”.

Paola Arlotta, bióloga molecular de la Universidad de Harvard, también se muestra entusiasmada con los resultados, pero advierte de que son muy preliminares. “Es un paso importante para permitir que los organoides nos muestren propiedades más complejas del cerebro”, dice en la revista Nature, pero cree que el procedimiento de trasplante es “demasiado costoso y complejo como para convertirse en una herramienta de investigación estándar”. 

“Es un experimento sorprendente y un avance muy significativo”, asegura Lluis Montoliú, vicedirector del Centro Nacional de Biotecnología (CNB), en declaraciones a SMC España. Y supone “una nueva manera de ver los déficits funcionales de tejido cerebral en organoides de pacientes afectados con alguna enfermedad neurológica”. El estudio ayudará a entender mejor las enfermedades neurológicas y psiquiátricas.

Explica Díaz Marsá que “los trastornos mentales se sustentan en un cerebro que tiene vulnerabilidad para desarrollar una cierta enfermedad si se asocian factores ambientales de riesgo”. Habla de “esquizofrenia, trastorno bipolar, depresión… en todas ellas hay una vulnerabilidad genética que ya se conoce bien, así que todo lo que pueda modificar la parte genética será bienvenido”.

Y recuerda que ya se están ensayando otras vías para conseguirlo, como la estimulación magnética trascraneal o la estimulación cerebral profunda. Todas tienen implicaciones éticas. Este nuevo avance, también.

Montoliú advierte de que el experimento de Pasca “suscita aspectos éticos relevantes, que deberán tenerse en cuenta y debatirse en futuros procedimientos similares, al generarse de alguna manera cerebros en estos animales que son parcialmente híbridos entre neuronas de la rata y neuronas del paciente usado en el proceso”, comenta a SMC España.

Preocupa a los científicos que la creación de híbridos de roedores y humanos pueda dañar a los animales o crear animales con cerebros similares a los humanos. Pero Nature recuerda que, hace un año, un panel organizado por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. publicó un informe que concluye que los organoides del cerebro humano son demasiado primitivos para volverse conscientes, alcanzar una inteligencia similar a la humana o adquirir otras habilidades que podrían requerir regulación legal. 

Pasca, por su parte, asegura que los trasplantes de organoides de su equipo no causaron problemas como convulsiones o déficits de memoria en las ratas, y no parecieron cambiar significativamente el comportamiento de los animales.

Arlotta pide un mayor debate al respecto. Cree que las preocupaciones éticas sobre los organoides humanos deben ponerse en la balanza, junto a las necesidades de las personas con trastornos neurológicos y psiquiátricos. Los organoides cerebrales y los cerebros híbridos de humanos y animales podrían revelar los mecanismos subyacentes a estas enfermedades y permitir a los investigadores probar terapias para la esquizofrenia o el trastorno bipolar. Y en ese sentido, advierte: “Creo que tenemos la responsabilidad como sociedad de hacer todo lo que podamos”.