Los organoides cerebrales son capaces de crear copas ópticas
18 de agosto de 2021
La nueva investigación podría ayudar a conocer trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células específicas de esta membrana para hacer pruebas de medicamentos y terapias de trasplante.
Una ilustración de organoide cerebral con sus copas ópticas.Imagen: Elke Gabriel
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Un equipo de investigadores ha constatado cómo unos organoides cerebrales, estructuras 3D derivadas de células madre que imitan la función de los órganos, son capaces de desarrollar copas ópticas -que dan lugar a la retina- sensibles a la luz.
La investigación publicada en la revista científica Cell Stem Cell busca estudiar las interacciones entre el cerebro y el ojo durante el desarrollo embrionario: "Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los organoides cerebrales para generar estructuras sensoriales primitivas que son sensibles a la luz y que albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo", dijo Jay Gopalakrishnan del Hospital Universitario de Düsseldorf (Alemania) y autor del estudio.
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Podría ayudar a tratar trastornos en la retina
Muchos aspectos del desarrollo y las enfermedades del cerebro humano pueden estudiarse utilizando organoides cerebrales en 3D derivados de células madre pluripotentes, que pueden dar lugar a todos los tipos de células del organismo.
"Estos organoides pueden ayudar a estudiar las interacciones entre el cerebro y el ojo durante el desarrollo embrionario, modelar trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células de la retina específicos para pacientes con el fin de realizar pruebas de medicamentos y terapias de trasplante personalizadas", agregó el experto.
Una ilustración del desarrollo del organoide desde el día 0 hasta el 60.Imagen: Elke Gabriel
Un 72% de los organoides generó copas ópticas
Hasta ahora, las copas ópticas y otras estructuras de la retina en 3D no se habían integrado funcionalmente en organoides cerebrales. Para lograr esta hazaña, Gopalakrishnan y su equipo modificaron un protocolo que habían desarrollado previamente para convertir las iPSC en tejido neuronal.
Así, los organoides cerebrales humanos fueron capaces de formar copas ópticas, que aparecieron a los 30 días y maduraron como estructuras visibles en 50 días, período similar al del desarrollo de la retina en el embrión humano.
En 16 lotes independientes de cuatro donantes de células madre pluripotentes inducidas (iPSC), los investigadores generaron 314 organoides cerebrales, el 72 % de los cuales formaron copas ópticas, "lo que demuestra que el método es reproducible".
Estas estructuras contenían diversos tipos de células de la retina, que formaban redes neuronales eléctricamente activas que respondían a la luz. Los organoides también contenían tejido del cristalino y de la córnea, y mostraban conectividad retiniana con regiones del cerebro.
En futuros estudios, los científicos planean desarrollar estrategias para mantener las copas ópticas viables durante largos períodos de tiempo, utilizándolas para investigar los mecanismos que causan trastornos de la retina.
JU (efe, sciencealert.com, newscientist.com, eurkalert.org)
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