Investigadores británicos han desarrollado ‘mini-cerebros’ que les permiten estudiar un trastorno neurológico mortal e intratable que causa parálisis y demencia.
Esta no es la primera vez que los científicos cultivan cerebros diminutos de pacientes con enfermedades neurodegenerativas, pero la mayoría de los esfuerzos solo han podido cultivarlos durante un período de tiempo relativamente corto.
Por primera vez, los científicos de la Universidad de Cambridge han podido desarrollar estos pequeños modelos del cerebro con forma de órgano durante aproximadamente un año.
La forma común de enfermedad del nervio motor, la esclerosis lateral amiotrófica, a menudo se superpone con la demencia frontotemporal (ELA / FTD) y puede afectar a personas más jóvenes, que a menudo ocurre después de los 40-45 años. Estas condiciones causan síntomas devastadores de debilidad muscular con cambios en la memoria, el comportamiento y la personalidad.
En los resultados, publicados en Nature Neuroscience, el equipo de Cambridge informa el cultivo de estos modelos de 240 días de células madre que contienen la mutación genética más común en ELA / FTD, que no había sido posible antes, y en un trabajo no publicado, el equipo los desarrolló a partir de Durante 340 días.
«Las enfermedades neurodegenerativas son trastornos muy complejos que pueden afectar a muchos tipos diferentes de células y cómo estas células interactúan en diferentes momentos a medida que avanzan las enfermedades», dijo el Dr. Andras Lakatos, del Departamento de Neurociencias Clínicas de Cambridge.
“Para acercarnos a la captura de esta complejidad, necesitamos modelos que tengan una vida más larga y que reproduzcan las poblaciones de células cerebrales humanas en las que ocurren típicamente las perturbaciones, y esto es lo que ofrece nuestro enfoque. No solo podemos ver lo que podría suceder temprano en el enfermedad, mucho antes del inicio de la enfermedad «, agregó Lakatos. Cualquier síntoma del paciente, pero también podemos comenzar a ver cómo cambian las alteraciones con el tiempo en cada célula.
Si bien los organoides generalmente se cultivan como bolas de células, el equipo generó cultivos de cortes de organoides derivados de las células del paciente en el laboratorio. Esta tecnología aseguró que la mayoría de las células dentro del modelo pudieran recibir los nutrientes necesarios para mantenerlas vivas.
Con este enfoque, el equipo observó los cambios que ocurren en las células de los orgánulos en una etapa muy temprana, incluido el estrés celular, el daño del ADN y los cambios en la forma en que el ADN se transcribe en proteínas. Estos cambios afectaron a esas neuronas y otras células cerebrales conocidas como astroglia, que coordinan los movimientos musculares y las habilidades mentales.
Además de comprender la progresión de la enfermedad, los orgánulos también pueden ser una herramienta poderosa para detectar posibles medicamentos.
El equipo demostró que GSK2606414 era eficaz para aliviar los problemas celulares comunes en la ELA / FTD, incluida la acumulación de proteínas tóxicas, el estrés celular y la pérdida neuronal, bloqueando así una de las vías que contribuyen a la enfermedad.
