Hacen crecer minicerebros con genes neandertales sustituyen a los genes modernos para estudiar las diferencias morfológicas.
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Desde hace un tiempo vienen apareciendo noticias sobre minicerebros, que, desgraciadamente, todavía no han sido cubiertas por NeoFronteras. El asunto casi parece de Ciencia Ficción.
La manera de hacer crecer minicerebros suele partir de una muestra de células de la piel de un individuo. Luego se transforma estas células en células madre pluripotentes y entonces se les fuerza a transformarse en neuronas que finalmente forman un tejido cerebral tridimensional que se asemeja a la estructura y organización de un cerebro humano, pero a menor tamaño.
Estos organoides son modelos de investigación sobre los cuales se trata de investigar la aparición y evolución de enfermedades degenerativas. El problema de las técnicas de cultivo tradicionales es que las neuronas humanas se distribuyen de una forma plana sobre la placa de Petri y no exhiben la estructura tridimensional. Para compensarlo se suelen usar cerebros de ratones, pero los modelos animales son limitados a la hora de estudiar enfermedades humanas. Con los minicerebros se consigue mejorar esta situación y, además, pueden hacerse crecer minicerebros específicos para los pacientes que padezcan este tipo de enfermedades y que sean de origen genético. Los minicerebros que se han conseguido crecer exhiben una estructura increiblemente similar a la del cerebro humano [1], pese a no llegar al medio centímetro de tamaño.
Pero estos minicerebros también se están usando para la investigación básica. Así, por ejemplo, Alex Pollen [2] (University of California San Francisco ) viene investigando sobre este tema desde hace un tiempo. Su meta es sabe qué hace que el cerebro humano sea tan especial respecto al de otros primates. Otro investigador que hace lo mismo es Simon E. Fisher [3] (Instituto Max Planck de Psicolingüística en Nijmegen, Holanda), que está especialmente interesado en el gen FOXP2, gen relacionado con el lenguaje en humanos que no está presente en otros primates.
Ahora Science se hace eco [4] de una noticia al respecto.
El grupo de Alysson Muotri (Universidad de California en San Diego o UCSD) ha aunado la técnica de edición genética CRISPR y la de crecer minicerebros para estudiar algunos aspectos del cerebro del hombre de Neandertal. Básicamente se trata de reemplazar genes de humanos modernos por genes de neandertales en las células madre que van a ser forzadas a engendrar minicerebros. Los orgánulos obtenidos están formados por un córtex cerebral en pequeño del tamaño de un guisante y tardan unos meses en crecer.
En concreto se centraron en unos 200 genes, conocidos como NOVA1, que son distintos en los neandertales y que juegan un papel importante en el desarrollo del cerebro humano. Están genes están ligados a enfermedades como la esquizofrenia o el autismo. Consiguieron hacer crecer más de 200 minicerebros neandertales con estos genes.
En el pasado ya se propuso clonar a uno de estos humanos neandertales, pero esta nueva técnica parece más ética. Muotri expuso sus avances en un congreso [5]recientemente, pero sus resultados están aún sin publicar.
Este grupo de investigadores ha comparado los minicerebros obtenidos con células de ser humano moderno con los obtenidos a partir de las que tienen genes neandertales. La idea era investigar las posibles diferencias, en forma y en estructura neuronal, que hubiera entre los dos.
Han observado que los organoides neandertales son diferentes en forma y, además, también lo son las redes neuronales, especialmente las dedicadas a la habilidad de socializar. Los minicrebros neandertales tiene forma de una palomita de maíz en lugar de ser esféricos. Además, tienen menos conexiones sinápticas.
Los cambios observados en las redes neuronales están asociados en humanos modernos a defectos en el desarrollo cerebral de partes que son necesarias en la socialización, como sucede en los casos del autismo.
Los organoides de Muotri llegan a un estadio de desarrollo en el que incluso se pueden detectar señales eléctricas oscilantes procedentes del tejido. Estos investigadores planean conectar estos minicerebros a unos robots en forma de cangrejo con la idea de que pueda controlar sus movimientos. Tratarán de hacer lo mismo con los minicerebros neandertales y ver las diferencias.
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