Un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins ha desarrollado un organoide cerebral completo, denominado organoide de cerebro de múltiples regiones (MRBO), que representa una reproducción avanzada de la arquitectura y funcionamiento de un cerebro humano en etapa fetal temprana. El MRBO contiene entre 6 y 7 millones de neuronas interconectadas, una cifra notablemente menor que los varios miles de millones hallados en cerebros adultos, pero significativamente superior a la mayoría de modelos previos empleados en laboratorio.
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Este modelo integra tejidos neuronales de múltiples regiones cerebrales conectados entre sí y presenta vasos sanguíneos básicos que permiten simular condiciones fisiológicas más cercanas a las humanas. El organoide exhibe una composición celular que refleja aproximadamente el 80% de los tipos neuronales característicos de las primeras fases del desarrollo cerebral humano. Su perfil morfológico y funcional se corresponde con un cerebro fetal humano de 40 días.
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Además de la presencia de varios tipos neuronales, el MRBO ha mostrado la formación temprana de una barrera hematoencefálica, responsable de regular el paso de sustancias entre el sistema circulatorio y el tejido cerebral, algo esencial para el desarrollo y la investigación de terapias farmacológicas.
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El avance tiene relevancia directa para la investigación de trastornos neuropsiquiátricos como el autismo y la esquizofrenia, permitiendo a los científicos observar el desarrollo de estas condiciones en tiempo real y evaluar la eficacia de tratamientos específicos. Gracias a este modelo, se pueden diseñar terapias personalizadas y reducir la dependencia de modelos animales, cuya biología muchas veces difiere significativamente de la humana y complica la translación de resultados.
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En el campo del desarrollo de fármacos, el MRBO ofrece ventajas sustanciales: la tasa de fracaso en ensayos clínicos para nuevos medicamentos oscila entre el 85% y el 90%, y en el caso de fármacos neuropsiquiátricos asciende al 96%. El uso de organoides cerebrales puede incrementar la precisión y reducir las altas tasas de fracaso asociadas al uso de modelos convencionales.
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Los resultados de la investigación, publicados en la revista Advanced Science, evidencian que estos organoides pueden ejecutar tareas cognitivas simples, como memoria y aprendizaje. Versiones más sofisticadas han llegado incluso a desempeñarse en juegos simples dentro de entornos tridimensionales, lo que refuerza su potencial investigativo.
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La obtención de estos organoides se realiza a partir de células madre pluripotentes, ya sean embrionarias o inducidas, cultivadas bajo condiciones que propician su autoorganización y la aparición ordenada de patrones tisulares. Los organoides han sido empleados en estudios genéticos de trastornos del desarrollo neurológico y han permitido identificar diferencias moleculares en modelos derivados de individuos con autismo respecto a controles sanos.
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Este avance posiciona a los organoides cerebrales como una herramienta crucial para el estudio de la neurociencia humana y el desarrollo de tratamientos dirigidos a enfermedades cerebrales y trastornos psiquiátricos, aportando un modelo de alta fidelidad y funcionalidad que supera las limitaciones de los métodos experimentales tradicionales.