Creen minicervells amb cèl·lules humanes, els implanten en rates i canvien el seu comportament

No és la primera vegada que s’aconsegueix crear un minicervell en un laboratori. De fet, ja hi ha diversos grups d’investigació que han aconseguit endinsar-se en aquesta fascinant fita. Però a diferència d’estudis anteriors aquesta és la primera vegada que s’aconsegueix crear un òrgan ‘in vitro’, trasplantar-lo a un rosegador, observar com els teixits humans s’integren amb els de l’animal, s’estableixen connexions neuronals noves i es desenvolupen cèl·lules típicament humanes al cervell d’una rata. Mai abans una investigació havia aconseguit una successió d’èxits així.

«Aquest estudi representa un avenç molt important en el camp dels organoides cerebrals», explica Núria Montserrat, professora d’Investigació ICREA a l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya. Segons comenta la científica en declaracions al Science Media Center España, el punt fort d’aquesta investigació és com aconsegueix «superar els esculls» per a la generació d’aquest tipus de cultius i com, al seu torn, aconsegueix desenvolupar una estratègia per aconseguir que aquests organoides desenvolupin característiques complexes.

Estudi de malalties

L’èxit, liderat per l’investigador Sergiu Pașca de la Universitat de Stanford, s’ha desenvolupat de la següent manera. En primer lloc, els científics van collir un ‘minicervell’ a partir de cèl·lules mare humanes. Una vegada creat aquest òrgan ‘in vitro’, el van trasplantar a una rata nounada (d’entre 3 i 7 dies). Els teixits humans es van inserir just en un moment en què el cervell de l’animal estava en període de desenvolupament. Per això, segons apunten els autors d’aquesta investigació, es va aconseguir connectar les cèl·lules humanes amb les del rosegador.

El procés s’ha realitzat amb cèl·lules de pacients que pateixen la síndrome de Timothy: una malaltia congènita rara que afecta el neurodesenvolupament. El trasplantament d’aquestes cèl·lules en animals nounats ha permès als investigadors estudiar les primeres etapes de desenvolupament d’aquestes cèl·lules, el seu comportament i el seu impacte sobre l’activitat neuronal. «L’estudi va mostrar que les neurones dels organoides tenien morfologies menys elaborades, així com diferents connexions sinàptiques i una activitat elèctrica modificada», expliquen els experts en bioenginyeria J. Gray Camp i Barbara Treutlein en una anàlisi publicada a la revista ‘News & views’.

La investigació no només ha aconseguit trasplantar amb èxit un minicervell, sinó que ha aconseguit influir en el comportament dels animals. D’una banda, gràcies a una tècnica coneguda com a optogenètica, es van modificar genèticament les neurones perquè cada vegada que estiguessin exposades a una llum activessin determinades proteïnes. D’altra banda, es van entrenar els rosegadors per obtenir una recompensa cada vegada que s’acostaven a l’abeurador. A partir d’allà, els científics van observar que quan estimulaven les neurones dels minicervells artificials, les rates es dirigien directament a la recerca de la recompensa.

 

L’ètica dels minicervells

Notícies relacionades

"No hem d’enviar missatges a l’espai"

Pluja d’estrelles abril 2023: ¿quan i com veure els Lírids?

En un futur, argumenten els experts, els experiments amb minicervells podrien suposar una «revolució» per a l’estudi de malalties neurològiques i psiquiàtriques. Però abans de tirar endavant aquest tipus d’estudis, la mateixa comunitat científica demana reflexionar sobre les implicacions bioètiques de l’ús d’òrgans artificials. Per exemple. ¿Fins a quin punt es poden crear minicervells cada vegada més complexos abans que aquests òrgans puguin desenvolupar una espècie de consciència pròpia? ¿Si això passa haurem d’obrir un debat moral sobre el seu ús?

«Necessitem impulsar el debat entre investigadors, experts en bioètica, reguladors i la societat en general per crear així un marc sobre la investigació i l’ús d’organoides que imiten els circuits del cervell humà», reflexionen J. Gray Camp i Barbara Treutlein sobre el futur d’aquest tipus d’avenços científics.