Mini cerebros cultivados en laboratorio desarrollan estructuras similares a los ojos que son sensibles a la luz

En un nuevo estudio, los investigadores desarrollaron cerebros en miniatura con un conjunto de formaciones parecidas a ojos llamadas copas ópticas. Las copas ópticas son precursoras de la retina y su desarrollo dentro de los mini organoides se asemeja a la aparición de estructuras oculares en embriones humanos.

La investigación podría ayudar a los científicos a comprender las enfermedades oculares, el desarrollo ocular y los procesos de diferenciación, informó Science Alert. El estudio fue publicado en la revista Cell Stem Cell.

Los organoides son cultivos de tejido pequeños y tridimensionales que pueden reproducir órganos. Los investigadores cultivan pequeños organoides a partir de células madre, o células que tienen el potencial de madurar en cualquier célula del cuerpo, informó Live Science. El cultivo de organoides permite a los investigadores observar cómo se desarrollan los órganos y proporcionar información valiosa sobre cómo los órganos podrían reaccionar a medicamentos o tratamientos específicos.

Según el Centro Médico de la Universidad de Rochester, hay dos tipos de células madre: células madre adultas y células madre embrionarias. Las células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC) son un tipo de células madre adultas que se derivan de embriones humanos. En cambio, las iPSC se toman de células humanas adultas, generalmente de una muestra de piel o sangre, y se convierten en un estado embrionario. En lugar de seguir siendo una piel o una célula sanguínea, estas células iPSC ahora pueden convertirse en cualquier célula del cuerpo.

En estudios anteriores, solo se cultivaron en el laboratorio de forma individual células retinianas puras o copas ópticas. Jay Gopalakrishnan, un experto en organoides del Hospital Universitario de Düsseldorf, y sus colegas utilizaron mini cerebros cultivados con iPSC para ver si las estructuras oculares podían desarrollarse como una parte integrada del organoide, en lugar de cultivar las dos partes por separado, informó Science Alert.

Según Live Science, el equipo modificó una técnica utilizada para convertir las células madre en tejido neural para crear los organoides cerebrales con las copas ópticas. Después de que las células se convirtieron en mini-cerebros, las copas ópticas se formaron 30 días después y maduraron completamente a los 50 días. El tiempo fue el objetivo con el desarrollo ocular en un embrión humano, lo que significa que el proceso podría usarse para estudiar cómo se desarrollan los ojos en el útero.

De los 314 mini-cerebros creados, el 72 por ciento cultivó vasos ópticos. El equipo también descubrió que las estructuras respondían a la luz y desarrollaron diferentes tipos de células retinianas conectadas al tejido neuronal. Los ojos de los organoides incluso tenían un cristalino y tejido corneal.

Gopalakrishnan dice en un comunicado:

"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".

"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 drogas personalizadas y terapias de trasplante".

Los científicos ahora están investigando cómo mantener las copas ópticas funcionando por más tiempo para usarlas en el estudio de los trastornos de la retina, informó Futurism.