Modificar genéticamente organoides de cerebro

Los organoides, cultivados en laboratorios, son versiones pequeñas y simplificadas de órganos que emulan bastante bien cómo se forman y actúan los órganos en el cuerpo. Los organoides han resultado ser muy útiles para averiguar detalles sobre cómo crecen los órganos del cuerpo humano y cómo se desarrollan las enfermedades que los afectan. Se ha conseguido generar organoides de muchos órganos humanos, como por ejemplo el hígado, el riñón y el cerebro. Los organoides de cerebro, por ser este la fuente de nuestra conciencia y de nuestra identidad individual como seres, han despertado bastantes dudas morales y, en consecuencia, fuertes polémicas, si bien son un buen modo de investigar enfermedades neurológicas que afectan al desarrollo cerebral.

Unos científicos del Centro Alemán de Primates (DPZ) han ideado un método eficaz para modificar genéticamente organoides de cerebro.

Los primates son criaturas muy inteligentes. Sus cerebros tienen una estructura compleja y son relativamente grandes en relación con el tamaño del resto de su cuerpo. Sin embargo, aún no está muy claro cómo se ha desarrollado el cerebro humano a lo largo de la evolución ni qué genes son responsables de sus elevadas capacidades cognitivas.

Cuanto mejor comprendamos el papel de los genes en el desarrollo del cerebro, más probabilidades tendremos de desarrollar tratamientos contra enfermedades cerebrales graves. Los investigadores afrontan este reto eliminando o activando genes individuales para ver qué sucede y sacar así conclusiones sobre el papel de cada gen en el desarrollo cerebral.

Para evitar en lo posible los experimentos con animales, se utilizan como alternativa los organoides cerebrales. Estas estructuras celulares tridimensionales, de unos pocos milímetros de tamaño, reflejan distintas etapas del desarrollo cerebral y pueden modificarse genéticamente.

Sin embargo, tales modificaciones han venido resultando muy complejas, largas y costosas.

Organoide de cerebro de un mono macaco rhesus. (Foto: Nesil Eşiyok)

El equipo de Lidiia Tynianskaia y Michael Heide, ambos del Centro Alemán de Primates, ha conseguido ahora manipular genéticamente organoides cerebrales de forma rápida y eficaz. El procedimiento requiere solo unos días en vez del plazo habitual de varios meses y puede utilizarse para organoides de diferentes especies de primates.

«El método es igualmente adecuado para organoides cerebrales de humanos, chimpancés, monos macacos rhesus y monos titíes comunes», resume Heide. «Esto nos permite realizar estudios comparativos sobre el desarrollo fisiológico y evolutivo del cerebro en primates y es también una herramienta eficaz para simular malformaciones neurológicas causadas genéticamente sin tener que utilizar monos en experimentos con animales.»

Tynianskaia y sus colegas exponen los detalles técnicos de su método en la revista académica Journal of Visualized Experiments, bajo el título “Targeted Microinjection and Electroporation of Primate Cerebral Organoids for Genetic Modification”. (Fuente: NCYT de Amazings)