Científicos crean 'mini cerebros' casi completamente humanos

(CNN)-- Un médico pionero de Harvard lo llamó "sorprendente"... un "logro increíble" y un "enorme salto hacia adelante" en la batalla contra el cáncer, el autismo, el Parkinson y el Alzheimer.

¿Qué está pasando? Científicos de la Universidad Estatal de Ohio dicen que han descubierto una manera de cultivar el equivalente genético de un cerebro humano casi completo en estado embrionario.

Técnicamente, no son "cerebros" en su totalidad. Son llamados organoides cerebrales... piezas de tejido humano de células de piel cultivado en placas de Petri.

Estas pequeñas masas amorfas de tejido, de 2 a 3 milímetros de longitud, pueden ayudar a los investigadores a probar medicamentos y otros tratamientos que pueden ayudar a prevenir, luchar e incluso tal vez curar algunos de los más devastadores desórdenes y enfermedades de nuestro tiempo.

Además de la enfermedad de Parkinson, el autismo y la enfermedad de Alzheimer, podrán también conducir a abrir los misterios de la esquizofrenia, la epilepsia, las lesiones traumáticas cerebrales y el trastorno de estrés postraumático. Millones de personas por todo el mundo sufren todos estos trastornos y enfermedades.

"La idea de tomar células de la piel, revertirlas a las fases básicas de desarrollo y entonces enseñarles como deben convertirse en las células que construyen el cerebro es algo acerca de lo que hemos estado soñando por algún tiempo", dijo el corresponsal médico en jefe de CNN, el Dr. Sanjay Gupta. "Esto está exponencialmente más cerca de la realidad ahora. Además, la idea de utilizar estos 'mini cerebros' como un campo de pruebas para las terapias podrían ayudar a los médicos a descubrir los mejores tratamientos para los pacientes individuales a diferencia del enfoque de 'un modelo único para todos' que se utiliza a menudo hoy en día".

Los científicos han estado haciendo organoides de tejido cerebral en el laboratorio por menos de una década.

Los científicos japoneses estaban entre los primeros en impulsar las células de ratones y humanos para formar "bolas de capas que recuerdan" de una parte del cerebro llamada la corteza cerebral, según la revista científica Nature. En el 2011, Madeline Lancaster, una científica del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena, fue capaz de cultivar un cerebro embrionario.

El investigador biomédico del estado de Ohio, Rene Anand, dijo que el trabajo de su equipo es diferente porque "nuestros organoides tienen la mayoría de las partes del cerebro".

"Te voy a dar un ejemplo: si quieres estudiar el Parkinson, necesitas el cerebro medio. Lo mejor que puedo decir de toda la investigación publicada acerca de los organoides es que no tienen el cerebro medio. Tenemos el cerebro medio y ya nos estamos aproximando para intentar estudiarlos".

Anand dijo que ha cultivado organoides que incluyen 98% de las células que existen en un cerebro de un feto humano de cinco semanas.

"Creo que a todos nos tomó por sorpresa", le dijo a CNN el Dr. Rudolph Tanzi... un pionero de la investigación de Alzheimer en Harvard. "Los resultados fueron absolutamente increíbles... este es un logro increíble".

La creación de un cerebro fetal que incluye muchos tipos diferentes de células cerebrales equivale a un "enorme salto hacia adelante", dijo. Tanzi codescubrió los tres genes que causan la aparición temprana de la enfermedad de Alzheimer familiar, de acuerdo con su biografía de Harvard.

Anand dijo que usar el gran avance para aprender más sobre el Alzheimer es una "alta prioridad" para su equipo.

A pesar de todo el entusiasmo, Anand se apresura a señalar que el proyecto está todavía en una fase muy temprana. "Cuanto antes lo comercialicemos y tengamos un modelo disponible, más rápido puede cualquier otro involucrarse y usarlo para resolver estos problemas". Los organoides cerebrales pueden ayudar a los investigadores a encontrar soluciones clave para algunos subtipos de autismo dentro de 10 años, dijo Anand.

"En este momento, es como que estuviéramos escalando el Monte Everest y estuviéramos en el Campo Base Uno", dijo Anand. "Tú sabes, tienes que detenerte, reunir oxígeno y luego continuar con el siguiente paso. Por lo tanto, todavía tenemos mucho camino por recorrer".

Como era de esperar, el cultivo de organoides de cerebro humano plantea muchas preguntas que te dejan confundido.

Aquí hay cinco grandes:

1. ¿Significa esto que los científicos podrían cultivar una versión en miniatura de tu "cerebro"?

Algo así. Si un técnico de laboratorio usara algunas de las células de tu piel, ellos podrían cultivar un cerebro embrionario orgánico que tendría tu material genético. ¿Podría ese cerebro organoide desarrollarse en un cerebro completamente desarrollado? No, eso aún no es posible. Un cerebro completamente desarrollado necesitaría un sistema vascular y otras partes antes de que pudiera cumplir con la definición oficial de un cerebro. "Ellos no son capaces de cultivarlo más allá de donde están", dijo Anand. "No tenemos ninguna intención de ir más allá de eso".

2. ¿Cómo contribuirían exactamente los organoides cerebrales con nuevos tratamientos?

Los científicos los utilizarán para imitar el deterioro del cerebro humano por el Alzheimer o el Parkinson y luego estudiar como reaccionan a los tratamientos innovadores o fármacos recientemente desarrollados. "Tú todavía tienes que encontrar una manera de acelerar el envejecimiento de ese cerebro, la patología, imitar una enfermedad como el Alzheimer o el Parkinson", dijo Tanzi.

3. ¿Es posible que los organoides cerebrales sean conscientes?

No, dijo Tanzi. Porque estos tejidos no tienen ninguna aportación. "El cerebro no trabaja solo. El cerebro necesita estímulos sensoriales. El cerebro en un plato no está recibiendo información sensorial. Dependemos de nuestro limitado sistema sensorial –nuestros cinco sentidos– para proporcionarle información al cerebro. El cerebro interpreta la información y la integra. Y entonces estamos poniendo todo lo que experimentamos en el contexto basado en la información que ya está almacenada en nuestro cerebro a través de la sinapsis".

4. ¿Teóricamente, podría esta investigación conducir a un futuro con máquinas con inteligencia artificial que tienen cerebros humanoides?

No está fuera del reino de la posibilidad, dijo Tanzi. "Si alguien averigua algún día cómo poner un cerebro en una IA que tenga entrada sensorial... estará creando híbridos de IA con cerebros orgánicos. Entonces, esa es una historia completamente diferente. Entonces, estás hablando de lo que se ha cubierto en películas de ciencia ficción. Pero yo diría que está muy lejos, si acaso".

5. ¿Cuánto tiempo tomará para que la investigación del organoide de cerebro conduzca hacia grandes avances?

"Necesitas llevar este sistema a cientos de laboratorios que estudian estas diferentes enfermedades del cerebro y dejar que todo el mundo haga una prueba con él. Ningún laboratorio va a hacerlo", dijo Tanzi. Podemos decir 10 años, pero si pones ese sistema cerebral y lo replicas en el laboratorio adecuado, eso podría reducirse a cinco años. Necesitas expertos que conozcan cada enfermedad, trabajando en ese sistema".