Científicos de Harvard logran cultivar "mini cerebros" por más de seis años

Científicos de la Universidad de Harvard desarrollaron organoides cerebrales capaces de conservar información relacionada con su edad de desarrollo, un hallazgo que podría facilitar el estudio de etapas de maduración del cerebro humano difíciles de observar directamente. Los modelos tridimensionales fueron cultivados durante casi seis años, uno de los periodos más prolongados documentados para este tipo de estructuras.

El trabajo, publicado en Nature, analizó la evolución de estos modelos derivados de células madre mediante herramientas genéticas, técnicas de imagen y registros electrofisiológicos. Los investigadores encontraron que distintas poblaciones celulares presentaban cambios moleculares sostenidos compatibles con procesos de maduración observados en el cerebro humano.

Los organoides maduraron durante años

Uno de los principales retos para estudiar el desarrollo cerebral humano es su duración. El cerebro continúa madurando durante muchos años y se encuentra protegido dentro del cráneo, lo que limita las posibilidades de observar directamente determinados procesos posteriores al nacimiento. Los organoides ofrecen, aunque de manera simplificada, una alternativa experimental para estudiar algunos de esos fenómenos en laboratorio.

Durante el seguimiento, los científicos observaron la aparición de células especializadas como astrocitos, que participan en el mantenimiento del entorno neuronal y de la barrera hematoencefálica, y oligodendrocitos, encargados de producir mielina. Aunque no todas las poblaciones celulares sobrevivieron con la misma eficacia, varias familias mostraron una progresión molecular sostenida.

La actividad neuronal ayudó a prolongar su supervivencia

El equipo también identificó una disminución gradual de las neuronas a lo largo del cultivo. Sin embargo, determinadas poblaciones neuronales consiguieron mantenerse durante cerca de seis años. Los investigadores observaron además que conservar actividad espontánea y utilizar un medio de cultivo especializado favorecía su supervivencia.

Para determinar si los modelos realmente conservaban información sobre su desarrollo, utilizaron marcadores de ADN asociados con relojes epigenéticos. Estas herramientas permitieron comparar los cambios registrados en los organoides con patrones relacionados con la maduración del cerebro humano.

Una memoria que permanece en las células

El experimento más relevante involucró la creación de “quimeroides”, estructuras formadas al separar células de organoides de diferentes edades y volver a combinarlas. Los resultados mostraron que las células conservaron señales relacionadas con su historia previa incluso después de ser reorganizadas.

En uno de los experimentos, células procedentes de organoides de mayor edad generaron una descendencia celular que mantenía características asociadas con esa etapa de desarrollo. Al mezclarlas con células más jóvenes, algunas de esas señales se modificaron, pero no desaparecieron por completo. Para los investigadores, esto apunta a la existencia de un posible “reloj intrínseco celular” que participa en la regulación del desarrollo cerebral.

Los autores plantean que los organoides cultivados durante periodos prolongados pueden convertirse en una herramienta para investigar aspectos moleculares, estructurales y funcionales de la maduración cerebral, así como fenómenos relacionados con la neotenia y la evolución del cerebro humano. El hallazgo no significa que estas estructuras sean cerebros humanos en miniatura, sino que ofrecen un modelo experimental para estudiar procesos que serían muy difíciles de seguir directamente en personas.