¿Se puede investigar el cerebro humano en una placa de cultivo? Sí, y se hace con organoides cerebrales. Esto es posible gracias a que estos modelos pueden imitar los componentes de un cerebro real, pero en una incubadora. Se desarrollan a partir de células de donantes y permiten reducir la experimentación con animales.
“Los organoides cerebrales son cultivos celulares tridimensionales, en flotación, con una estructura similar a la del cerebro humano –explica Laura García González, investigadora postdoctoral del Grupo de Investigación en Genómica del Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC), el centro de investigación de la Fundación Pasqual Maragall–. Se obtienen mediante un proceso de reprogramación celular, que permite borrar la identidad de las células extraídas de las muestras de sangre y revertirlas a células madre”.
De la creación de un banco de células de la cohorte Alfa al estudio de la covid
Gracias al hecho de que los organoides (también conocidos como minicerebros) simulan la estructura y función de ciertas partes de nuestro cerebro, se pueden utilizar como modelos in vitro en estudios científicos diversos. Estas estructuras complejas permiten investigar el desarrollo cerebral y los mecanismos de enfermedades relacionadas. “Los organoides tienen un gran potencial terapéutico para probar distintos fármacos en un futuro”, comenta la Dra. Laura García González.
Entre los proyectos que se llevan a cabo en el BBRC utilizando organoides cerebrales, el primero de ellos tiene como objetivo analizar cómo contribuyen diferentes factores genéticos al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Para ello, se está trabajando en la obtención de un banco de células de la cohorte Alfa. “Este banco de células nos permitirá recapitular en el organoide la base genética de las personas participantes en el estudio Alfa, y de esta forma establecer fenotipos de personas con riesgo alto y bajo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer”, detalla la investigadora del BBRC. El estudio no solo ayudará a conocer mejor la patología y los mecanismos que la activan, sino que tiene un gran potencial como plataforma de cribado de fármacos.
El segundo estudio, una colaboración con la Universidad de Barcelona y el instituto de investigación IRSI Caixa, explora las asociaciones entre los virus del SARS-CoV-2 y la neurodegeneración, con el objetivo de descubrir cómo afecta la infección en contextos genéticos diferentes. El planteamiento inicial del estudio es si esta enfermedad infecciosa acelera la progresión del Alzheimer en pacientes afectados o aumenta el riesgo de neurodegeneración en aquellos sin síntomas pero con predisposición genética. “Generamos organoides cerebrales a partir de células de varios individuos para estudiar así los efectos de la infección por el SARS-CoV-2 en diferentes contextos genéticos –señala Laura García González–. Gracias a esto, podemos estudiar la relación entre la covid y la patología del Alzheimer y aclarar cómo la infección por este virus podría afectar al cerebro y desarrollar así estrategias de intervención temprana”.
Modelos alternativos a la experimentación animal
Los organoides, además de tener un gran potencial como herramienta predictiva, permiten realizar estudios fuera del cuerpo humano y sin experimentación animal, una apuesta por modelos alternativos que ya se está incorporando a la investigación farmacéutica y por la que también apuesta la regulación reciente de la Unión Europea. Laura García, receptora de una beca postdoctoral del sello de excelencia ISCIII-HEALTH para sus actividades de investigación en el BBRC y la Universidad de Barcelona, se muestra optimista: “Estos modelos, ahora en plena fase de investigación y expansión, serán cada vez más precisos y similares a los órganos reales”, concluye.
Esta tribuna forma parte del Dosier Corresponsables: Día Mundial del Alzheimer 2024, en colaboración con Fundación Pasqual Maragall.
