Implanten cèl·lules humanes en cervells de rates i aconsegueixen modificar-ne el comportament

BarcelonaNeurones humanes implantades en rates acabades de néixer. És la fita que ha aconseguit un equip de la Universitat de Stanford en un treball que, si finalment es reafirmen les bones expectatives, pot obrir la porta a abordar trastorns neurològics i mentals, com són l’epilèpsia i l’esquizofrènia. Però, en paral·lel a l’èxit de l’experiment, apareix el qüestionament bioètic.

La investigació, publicada a la revista Nature, està dirigida pel científic romanès Sergiu Pasca i ja s’ha definit com un avançament sense precedents. La novetat respecte a altres línies d’investigació amb cèl·lules humanes i animals és que aquestes neurones trasplantades als cervells dels rosegadors han arrelat i, fins i tot, han estat capaces de modificar-ne el comportament. Fins ara s’havia intentat implantar organoides cerebrals humans a cervells de rates adultes, però aquestes cèl·lules no havien madurat amb èxit.

En el laboratori de Stanford, els investigadors han creat organoides –que són diminutes estructures en 3D derivades de cèl·lules mare que imiten la funció dels òrgans– i els han implantat als cervells dels petits rosegadors. Concretament, han col·locat aquests minicervells en l’escorça somatosensorial, l’àrea responsable de rebre i processar informació sensorial, com el tacte, de tot el cos.

En aquest procés, han hagut de modificar genèticament aquestes estructures per tal que, un cop introduïdes al cos dels rosegadors, els seus sistemes immunitaris no les rebutgin i les ataquin. Un cop trasplantades al cervell, els investigadors han pogut veure in situ com el material humà s’integra en el cervell de les rates, connectant-se als sistemes sanguini i neuronal. 

I la sorpresa és que van seguir funcionant i fins i tot es va observar com el comportament de les ratetes canviava: els bigotis dels rosegadors van desviar-se quan els investigadors els van tocar, cosa que indica que les neurones trasplantades poden respondre a l’estimulació sensorial. És a dir, es podia modular l’activitat neuronal de les rates i impulsar el comportament de cerca de recompensa.

Encertar la medicació

Les troballes d’aquest treball podrien millorar la capacitat de produir models realistes de malalties neuropsiquiàtriques en humans i, per tant, també filar més prim a l’hora de tractar-les amb medicació.

Els organoides cerebrals representen una plataforma prometedora per modelar el desenvolupament de les malalties humanes; no obstant això, els organoides cultivats fora del cos no tenen la connectivitat que existeix en els organismes reals.

L’equip, en què també van participar científics de l’Escola Politècnica Federal (ETH) de Zuric, va constatar igualment que al trasplantar cèl·lules derivades de tres pacients amb la síndrome de Timothy –una greu malaltia genètica associada a problemes cardíacs– es posaven de manifest defectes neuronals específics.

Això demostra la capacitat d’aquesta tècnica de trasplantament per revelar característiques de la malaltia fins ara desconegudes, afirmen els autors. En aquesta línia, Núria Montserrat, professora de Recerca Icrea a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya, opina que l’estudi representa “un avenç molt important” en el camp dels organoides cerebrals. Fins ara els organoides de cervell han aportat coneixement fonamental per entendre el desenvolupament embrionari d'aquest òrgan, així com entendre aspectes relacionats amb l'aparició d'algunes patologies.

La fita dels organoides trasplantats obre un gran camp per millorar la salut mental humana, però planteja també dubtes bioètics. En aquest sentit, el mateix cap de la investigació, Pasca, assenyala que s'ha d'obrir un debat per trobar un equilibri entre els beneficis potencials de frenar el patiment mental i els riscos que hi ha de generar models que siguin massa humans. En aquest sentit, desaconsella experimentar amb micos.