Científicos de la Universidad de Galway han logrado avances significativos en el cultivo de “mini cerebros” en laboratorio, lo que podría impulsar la investigación de enfermedades como el ictus, el Alzheimer y el Parkinson.
La investigación se centró en el desarrollo potencial de vasos sanguíneos en pequeños grupos de células cerebrales, conocidos como organoides cerebrales o “mini cerebros”.
Uno de los principales desafíos con estas estructuras, que apenas alcanzan unos pocos milímetros de diámetro, es la muerte de las células en la parte central debido a la falta de oxígeno.
El investigador principal, el Dr. Mihai Lomora, reconoció que el trabajo “podría sonar a ciencia ficción”, pero aseguró que la realidad “no está tan lejos” y que científicos de todo el mundo están trabajando en organoides similares.
Su equipo en CURAM –el Centro de Investigación Irlandés para Dispositivos Médicos con sede en la Universidad de Galway– cultivó mini cerebros en un material suave y biocompatible llamado hidrogel e introdujo células capaces de formar vasos sanguíneos.
Como resultado, los organoides crecieron más y presentaron una menor cantidad de células muertas en su interior.
También observaron un comportamiento similar a la barrera hematoencefálica protectora, lo que sugiere que la investigación podría ser relevante para el estudio de enfermedades que afectan al cerebro.
Según el Dr. Lomora: “Cuando comenzamos el proyecto, observamos en la literatura científica que los organoides cerebrales cultivados en el laboratorio tendían a tener una vascularización o vasos sanguíneos solo superficiales.
“Esto significaba que los vasos sanguíneos no penetraban para llegar a las células más profundas del organoide, y estas células se quedaban sin oxígeno y nutrientes con el tiempo, lo que provocaba su muerte.”
El Dr. Lomora, profesor de química de biomateriales y líder del CerebroMachines Lab en la Universidad de Galway, explicó que el grupo de células no es lo mismo que cultivar un cerebro en el laboratorio, pero puede servir como un modelo a pequeña escala de su funcionamiento.
“Queremos que sea lo más fisiológicamente relevante posible. Creemos que al aumentar la vascularización hemos dado pasos para hacer que los organoides sean más representativos de la fisiología real.”
Para aumentar el suministro de oxígeno y nutrientes a las células más profundas, los investigadores adaptaron una técnica existente para el cultivo de mini cerebros, experimentando con diferentes entornos y tiempos para el desarrollo de los vasos sanguíneos.
Este enfoque mejorado resultó en una reducción de tres veces en la muerte celular dentro de los organoides.
El Dr. Lomora añadió: “Nos fascinó ver que la vascularización realmente era capaz de extenderse hacia el interior de los organoides, lo que supuso un gran avance.
“Y también observamos que las células involucradas en la formación de algunos de estos vasos sanguíneos provenían del propio organoide. Es lo más avanzado que se ha logrado hasta ahora.”
La investigación, liderada por CURAM, ha sido publicada en la revista Advanced Science y contó con la participación de un equipo multidisciplinario de la RCSI University of Medicine and Health Sciences, Trinity College Dublin y la Universidad de Edimburgo.
