Con estos modelos se probarán medicamentos de precisión para trastornos neurológicos
Una próxima misión a la Estación Espacial Internacional (EEI) llevará células cerebrales que serán cultivadas en microgravedad para convertirse en diminutos y simplificados modelos 3D del cerebro humano.
Los investigadores de la ‘startup’ de biotecnología estadounidense Axonis aprovecharán las facilidades del Laboratorio Nacional de la EEI para examinar cómo la microgravedad afecta a la maduración de las células cerebrales de estos modelos que imitan ciertos aspectos del cerebro humano.
Los hallazgos ayudarán a avanzar en el modelado de enfermedades y podrían conducir al desarrollo de nuevas terapias para tratar trastornos neurológicos. Aproximadamente 1.000 millones de personas, casi 1 de cada 6, se ven afectadas por trastornos neurológicos que van desde el mal de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson hasta la epilepsia y las migrañas.
Obtención de los ‘minicerebros‘ esféricos
Primeramente, el equipo de Axonis obtendrá células madre a partir de células adultas de piel humana por un proceso de reprogramación a su estado embrionario. Conocidas como ‘células madre pluripotentes inducidas’ (iPSC, por sus siglas en inglés), estas pueden transformarse en cualquier tipo de célula del cuerpo bajo la influencia de varias señales químicas.
Luego, los científicos convertirán las iPSC en diferentes tipos de células cerebrales (neuronas, microglias y astrocitos) en la Tierra. Estos cultivos celulares se enviarán a la órbita, donde se ensamblarán en esferoides tridimensionales.
Shane Hegarty, director científico de Axonis, explicó que estos autoensamblajes en 3D son un enfoque innovador para estudiar el cerebro humano. “Se están ensamblando para formar este tipo esferoide en lugar de comenzar como una célula que crece, crece y crece hasta obtener un organoide, que es un poco diferente y no puede madurar mucho”, señaló el experto.
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Ventajas de los ‘minicerebros‘ esféricos sobre los organoides
Hegarty reveló que el problema con los organoides es que las células solo pueden madurar hasta cierto punto y, a menudo, una parte de ellas muere más rápido que el resto, por lo que resulta un modelo incompleto. Por otro lado, el especialista opina que los organoides tardan muchos meses en crearse en la Tierra y “es posible que nunca alcancen la madurez que potencialmente podrían obtener con el enfoque de autoensamblaje en 3D“.
Los esferoides autoensamblados también son valiosos porque se pueden fabricar a partir de las propias células de la piel del paciente. Debido a esto, pueden servir como modelos individualizados que permiten a los investigadores adaptar las opciones de tratamiento a las necesidades particulares del paciente.
Otras líneas de investigación
Además de evaluar qué tan bien se forman los esferoides autoensamblados en el espacio, también determinarán la capacidad de un agente terapéutico fluorescente para llegar específicamente a las neuronas dentro del ensamblaje celular. Así mismo, esta investigación ayudaría a acelerar el proceso de aprobación de medicamentos. Hegarty declaró que los datos humanos son preferibles a los datos animales, “por lo que en el futuro podríamos ver más y más aprobaciones basadas en modelos de enfermedades no animales”.