Minicerebros fabricados en laboratorio con sus propios "ojos".

Scientists grew brain organoids with optic cups. (Image credit: Elke Gabriel)

Según un nuevo estudio, los científicos han cultivado recientemente minicerebros con sus propios "ojos".

Los organoides son versiones en miniatura de órganos que los científicos pueden cultivar en el laboratorio a partir de células madre, es decir, células que pueden madurar hasta convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Anteriormente, los científicos han desarrollado corazones diminutos que laten y conductos lagrimales que pueden llorar como los humanos. Los científicos incluso han cultivado minicerebros que producen ondas cerebrales como las de los bebés prematuros.

Ahora, un grupo de científicos ha cultivado minicerebros que tienen algo que sus homólogos reales no tienen: un conjunto de estructuras similares a las del ojo, llamadas "copas ópticas", que dan lugar a la retina, el tejido que se encuentra en la parte posterior del ojo y que contiene células sensoras de la luz, según un comunicado. 

En el cuerpo humano, la retina envía señales al cerebro a través del nervio óptico, lo que nos permite ver imágenes. "En el cerebro de los mamíferos, las fibras nerviosas de las células ganglionares de la retina se extienden para conectarse con sus objetivos cerebrales, un aspecto que nunca antes se había demostrado en un sistema in vitro", afirma en el comunicado el autor principal, Jay Gopalakrishnan, investigador del Hospital Universitario de Düsseldorf. (Las células ganglionares son neuronas situadas en la superficie interna de la retina que se comunican directamente con el cerebro).

Anteriormente, los investigadores habían cultivado copas ópticas individualmente en los laboratorios, pero éste es el primer estudio que integra las copas ópticas en organoides cerebrales, según el comunicado. 

Gopalakrishnan y su equipo adaptaron una técnica que habían desarrollado previamente para convertir las células madre en tejido neural con el fin de crear los minicerebros con copas ópticas. Una vez que las células madre se convirtieron en minicerebros, los organoides formaron copas ópticas. Las copas ópticas aparecieron a los 30 días y maduraron en 50 días, un plazo similar al del desarrollo de la retina en un embrión humano, según el comunicado.

En total, los investigadores crearon 314 minicerebros, y el 72% de ellos formaron copas ópticas. Los organoides contenían diferentes tipos de células de la retina que formaban redes neuronales activas que respondían a la luz, según el comunicado. Los organoides también formaron tejido de lente y córnea.

"Nuestro trabajo pone de manifiesto la notable capacidad de los organoides cerebrales para generar estructuras sensoriales primitivas sensibles a la luz y que albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo", afirma Gopalakrishnan en el comunicado. 

¿Por qué los científicos cultivan minicerebros como éstos en el laboratorio? Estos organoides pueden ser útiles para estudiar el desarrollo del cerebro humano y las enfermedades relacionadas. Los científicos podrían utilizar los nuevos organoides -con sus copas ópticas- para estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo del embrión, dijo Gopalakrishnan. Además, pueden servir para estudiar trastornos de la retina y quizá incluso para crear tipos de células retinianas personalizadas para terapias.

Los investigadores esperan ahora averiguar cómo mantener viables las copas ópticas durante mucho tiempo y utilizarlas para investigar los mecanismos de los trastornos de la retina. Los resultados se publicaron el 17 de agosto en la revista Cell Stem Cell.

Publicado originalmente en Live Science.