Dos equipos de investigación independientes han logrado regenerar circuitos cerebrales de ratones utilizando neuronas cultivadas a partir de células madre de rata. Hoy se publicaron ambos. Los trabajos, publicados en la revista Cell, han permitido observar cómo se forma el tejido cerebral en las quimeras -híbridos entre dos especies animales- y abren la posibilidad a restaurar funciones cerebrales perdidas a causa de las enfermedades y el envejecimiento.
"Las quimeras son organismos que consisten en células que provienen de dos procesos de fertilización (embriones) diferentes", explica en declaraciones a Science Media Centre Rüdiger Behr, jefe de la Plataforma de Enfermedades Degenerativas en el Centro Alemán de Primates del Instituto Leibniz. Las quimeras interespecíficas -fruto de individuos de especies diferentes- proporcionan "ideas muy valiosas sobre la producción de órganos trasplantables para la medicina humana", valora, "dada la escasez de órganos donantes para trasplantes".
"Sabemos desde hace muchos años que las células inyectadas en blastocistos -la primera fase del embrión- pueden reparar un organismo", comenta por su parte Stefan Schlatt, director del Centro de Medicina Reproductiva y Andrología del Hospital Universitario de Münster. "Sin embargo, es bastante sorprendente que las células neuronales sean extremadamente plásticas y apoyen la organogénesis a través de los límites de las especies, incluido el cerebro".
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"Creo que es un gran acierto de los dos laboratorios explorar estos experimentos de complementación usando dos especies de roedores, como la rata y el ratón, separados evolutivamente unos 20 millones de años", valora por su parte Lluís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y en el CIBERER-ISCIII. No obstante, aunque "no parece que todas las regiones del cerebro en desarrollo de una especie puedan complementarse por igual con las neuronas de otra especie", destaca la robustez de los resultados obtenidos en paralelo.
En primer lugar, relata Montoliu, el laboratorio de Jun Wu (Universidad de Texas Southwestern, Dallas) inactivó el gen Hesx1 en embriones de ratón, impidiendo que desarrollasen el cerebro anterior. "Sin embargo, en el estadio de blastocisto, los investigadores inyectan células troncales pluripotentes embrionarias de rata, y estas acaban complementando el déficit neuronal. Aunque el cerebro de la rata es de mayor tamaño, "las neuronas crecen al ritmo y rellenan el espacio que les corresponde en el ratón" y "se comportan con normalidad".
Neuronas del hipocampo de ratón (azul) entremezcladas con las de rata (rojo).
Para el segundo experimento, desarrollado por el laboratorio de Kristin Baldwin (Instituto Scripps en La Jolla y Universidad de Columbia en Nueva York), se eliminaron o silenciaron genéticamente las neuronas de ratón que dan lugar al bulbo olfativo, situado en la parte más anterior del cerebro. A continuación, las células troncales pluripotentes de rata se inyectaron en los blastocitos, "colonizando o complementando el bulbo olfativo inexistente o no funcional del ratón, recuperando así los ratones su capacidad olfativa".
Ambos experimentos demuestran, subraya Montoliu, que "la complementación no es solo estructural, rellenando o complementando las neuronas de ratón que faltan, sino totalmente funcional". No obstante, los ratones quiméricos que recuperaron el olfato gracias a las neuronas de rata no alcanzaron el nivel equivalente al de los ratones control. Pese a todo, las conclusiones "permitirán en un futuro desarrollar aplicaciones en humanos", valora el investigador, siempre dentro de los límites éticos que implica el uso de células humanas para la hibridación.