Organoides humanos ocupan espacio cortical en un nuevo modelo de ratón

Los investigadores no crearon un cerebro humano dentro de un ratón. Produjeron animales modificados genéticamente sin la mayor parte de la neocorteza y el hipocampo —regiones cerebrales relacionadas con la percepción, el movimiento y la memoria— y, poco después del nacimiento, trasplantaron organoides corticales derivados de células humanas a la cavidad dejada por ese desarrollo reducido.

Los organoides son tejidos tridimensionales cultivados en laboratorio a partir de células madre pluripotentes inducidas. Reproducen algunos tipos celulares y etapas iniciales de organización de la corteza, pero no son cerebros en miniatura. En el nuevo modelo, llamado xenocorticación, el tejido humano recibió vasos sanguíneos del huésped y creció en contacto con el resto del sistema nervioso del animal.

De los 29 ratones trasplantados, el 86,2% tuvo un injerto exitoso. Entre el segundo y el tercer mes, el volumen de los injertos aumentó 4,7 veces en 14 animales. A los tres meses, el tejido humano representaba, en siete ratones analizados, el 91,9% del volumen cortical combinado —la suma de la corteza residual del animal y el injerto—, no el 91,9% del cerebro entero.

Las neuronas humanas enviaron prolongaciones a regiones del cerebro y la médula espinal de los ratones y mostraron actividad eléctrica espontánea y organizada. Aun así, el tejido conservó una madurez semejante a la corteza humana de mediados de la gestación y no formó de manera continua las capas canónicas de una corteza normal. La integración, por tanto, no equivale a reconstruir la arquitectura cerebral humana.

En las pruebas de conducta, los animales con injerto conservaron en gran medida la locomoción, pero mostraron diferencias selectivas en la coordinación de las extremidades y en algunas tareas. Nada en el estudio demuestra cognición o conciencia humanas. En otra prueba, cinco horas con poco oxígeno dañaron células humanas del injerto y fueron seguidas por cambios en la marcha, lo que muestra que el modelo puede servir para investigar la vulnerabilidad del tejido cortical humano, no para anunciar un tratamiento.

El equipo también halló células con rasgos moleculares y morfológicos compatibles con neuronas de tipo von Economo, asociadas en el cerebro humano con circuitos de integración social y emocional. La identificación es indicativa, no una prueba de que el injerto reprodujera esos circuitos. El experimento tuvo supervisión ética para células madre y uso animal; los propios autores piden que futuros estudios vigilen de cerca el bienestar, la maduración y posibles capacidades emergentes.