Los organoides cerebrales han desarrollado ojos rudimentarios.

Basándose en células madre pluripotentes inducidas, los investigadores cultivaron organoides cerebrales en el laboratorio que desarrollaron estructuras oculares capaces de detectar la luz y enviar señales al resto del cerebro. Los detalles del estudio se publican en la revista Cell Stem Cell.

El cerebro humano es una de las estructuras más complejas de la naturaleza y estamos lejos de haberla cubierto. Para ayudarnos a comprenderlo mejor, los investigadores están desarrollando Versiones en miniatura de estos órganos en el laboratorio.. En una versión simplificada, así es como funciona: Las células de la piel se extraen de los donantes. Luego se vuelven a convertir en las llamadas células madre “pluripotentes”. Estos pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula del cuerpo sin restricciones. Las células finalmente se colocan en un cultivo que imita el entorno de un cerebro en desarrollo, lo que las anima a formar diferentes células cerebrales.

Si todo sale según lo planeado, entonces obtienes un modelo cerebral tridimensional no más grande que un guisante. Luego, los investigadores pueden confiar en él para estudiar su desarrollo o sus respuestas a las enfermedades o los efectos de las drogas.

Ojos rudimentarios, pero funcionales

Más recientemente, un equipo del Hospital Universitario de Düsseldorf, Alemania, dio un paso más al proponer organoides cerebrales que desarrollan cortes ópticos, estructuras de visión que se encuentran en el ojo donde el nervio óptico se encuentra con la retina.

Para hacer esto, los investigadores se basaron en células madre de cuatro donantes. Estos han hecho posible crecer 314 organoides cerebrales en dieciséis lotes. En esta muestra, alrededor del 72% han desarrollado secciones ópticas. Todos comenzaron a aparecer después de unos treinta días y maduraron en cincuenta días. Según el equipo, los embriones humanos desarrollan retinas en un período de tiempo similar.

mini cerebro ojos organoides cerebrales
Un diagrama de cómo crecen los organoides en el cerebro para incluir secciones ópticas. Créditos: Gabriel et al./ Stem cell / CC BY-NC-SA

Desarrolladas simétricamente en la parte frontal del mini-cerebro, estas copas ópticas eran funcionales. Dentro de estos “ojos”, varios tipos de células de la retina han formado redes neuronales capaces de responder a la luz y enviar estas señales al cerebro. También se han formado el cristalino y el tejido corneal. Hasta ahora, tal resultado nunca se había obtenido in vitro.

Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los organoides en el cerebro para generar estructuras sensoriales primitivas sensibles a la luz, albergando tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo.“, Explica Jay Gopalakrishnan, autor principal del estudio.

En última instancia, estos organoides podrían ayudar a los investigadores a estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo del embrión humano, modelar trastornos congénitos de la retina o incluso proponer nuevos enfoques farmacológicos.


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