Los investigadores han diseñado con éxito estructuras cerebrales en miniatura, conocidas como organoides corticales, con una red funcional de vasos sanguíneos que imita estrechamente a las que se encuentran en un cerebro humano en desarrollo. Este avance aborda una limitación crítica de los “minicerebros” cultivados en laboratorio anteriores: su tendencia a morir después de unos meses debido a la falta de nutrientes. Los nuevos organoides, desarrollados por Ethan Winkler y su equipo de la Universidad de California en San Francisco, demuestran un sistema vascular con centros huecos (lúmenes) comparables a los vasos sanguíneos naturales, lo que marca un paso significativo hacia modelos cerebrales más realistas y duraderos.
El problema de los minicerebros
Los organoides cerebrales, creados por primera vez en 2013, se han convertido en herramientas valiosas para estudiar afecciones neurológicas como el autismo, la esquizofrenia y la demencia. Sin embargo, su limitada vida útil ha dificultado una investigación más profunda. Los cerebros de tamaño completo dependen de intrincadas redes de vasos sanguíneos para suministrar oxígeno y nutrientes, mientras que los organoides anteriormente carecían de esta infraestructura vital. Las células en el centro de estas estructuras rápidamente morirían de hambre sin una circulación adecuada.
Un nuevo enfoque para la vascularización
El equipo de Winkler abordó este problema cultivando organoides corticales (que replican la corteza cerebral) junto con organoides de vasos sanguíneos separados. Luego integraron los dos, permitiendo que las redes vasculares se extendieran uniformemente por los cerebros en miniatura durante un período de semanas. Las estructuras resultantes mostraron una notable similitud con la vasculatura cerebral real, incluidas luces huecas, un detalle que faltaba en intentos anteriores.
Por qué esto es importante
La vascularización mejorada ofrece varios beneficios:
- Supervivencia mejorada: Una mejor entrega de nutrientes debería extender la vida útil de los organoides, lo que permitirá estudios a más largo plazo.
- Modelado realista: La presencia de vasos sanguíneos funcionales permite una replicación más precisa de la barrera hematoencefálica, un mecanismo de protección crucial.
- Investigación avanzada: Estos organoides podrían acelerar los estudios sobre el desarrollo del cerebro, el modelado de enfermedades y las pruebas de fármacos.
Los desafíos futuros persisten
Si bien se trata de un avance importante, replicar completamente el sistema circulatorio del cerebro sigue siendo un objetivo lejano. El sistema actual carece del mecanismo de bombeo activo de un corazón para garantizar un flujo sanguíneo continuo y direccional. Los investigadores todavía necesitan encontrar formas de simular la circulación dinámica que mantiene en funcionamiento los cerebros reales.
A pesar de esto, Madeline Lancaster, de la Universidad de Cambridge, califica la red vascular con luces como “impresionante” y “un gran paso”.
La creación de estos organoides cerebrales altamente vascularizados acerca a los investigadores a la construcción de modelos más complejos y duraderos para comprender y tratar afecciones neurológicas.
