Un equipo de científicos alemanes ha logrado cultivar minicerebros en un laboratorio a partir de células madre que han desarrollado de forma espontánea estructuras oculares rudimentarias.

Según han explicado en un artículo publicado en Cell Stem Cell, los investigadores observaron en estos pequeños organoides cerebrales de origen humano cultivados el crecimiento de dos copas ópticas simétricas, que refleja el desarrollo de las estructuras oculares en los embriones humanos, un hallazgo que ayudará a comprender mejor el desarrollo del ojo, así como las enfermedades oculares.

"Nuestro trabajo destaca la notable capacidad de los organoides cerebrales para generar estructuras sensoriales primitivas que son sensibles a la luz y albergan tipos de células similares a las que se encuentran en el cuerpo", indica en un comunicado el neurocientífico Jay Gopalakrishnan del Hospital Universitario de Düsseldorf en Alemania y autor principal del estudio.

Según Gopalakrishnan, "estos organoides pueden ayudar a estudiar las interacciones cerebro-ojo durante el desarrollo del embrión, modelar los trastornos congénitos de la retina y generar tipos de células retinianas específicas del paciente para realizar pruebas de fármacos personalizados y terapias de trasplante", ha asegurado.

Estos organoides cerebrales son, en realidad, pequeñas estructuras tridimensionales que se cultivan a partir de células madre pluripotentes inducidas: células extraídas de humanos adultos y modificadas mediante ingeniería inversa para convertirlas en células madre, que tienen el potencial de convertirse en muchos tipos diferentes de tejido, explican desde Science Alert.

En este caso, se indujo a estas células madre a convertirse en manchas de tejido cerebral para observar el desarrollo de los ojos. 

En lugar de cultivar estructuras ópticas directamente, Gopalakrishnan y su equipo quisieron ver si podían cultivarse como una parte integrada de los organoides cerebrales, para así poder observar cómo los dos tipos de tejido pueden crecer juntos, en lugar de simplemente desarrollar estructuras ópticas de forma aislada.

"El desarrollo de los ojos es un proceso complejo y comprenderlo podría permitir sustentar la base molecular de las enfermedades retinianas tempranas", apuntan los investigadores en su artículo.

ELKE GABRIEL

Sus minicerebros formaron vasos ópticos a los 30 días de desarrollo, con las estructuras claramente visibles a los 50 días. Esto es consistente con el momento del desarrollo ocular en el embrión humano, lo que significa que estos organoides podrían ser útiles para estudiar las complejidades de este proceso.

"En el cerebro de los mamíferos, las fibras nerviosas de las células ganglionares de la retina se extienden para conectarse con sus objetivos cerebrales, un aspecto que nunca antes se había mostrado en un sistema in vitro", indica Gopalakrishnan. 

En futuros estudios, el equipo planea desarrollar estrategias para mantener viables las copas ópticas durante largos períodos de tiempo y poder utilizarlas para investigar los mecanismos que causan trastornos de la retina.