Un grupo de científicos realizó un experimento en el que llevan en estado de maduración unos minicerebros humanos cultivados en laboratorio.
Mediante el cultivo de células humanas en el laboratorio para construir un tejido cerebral tridimensional, conocido como “organoide cerebral”, durante un período de 5 años, el más prolongado registrado hasta la fecha, los investigadores han logrado observar cambios a nivel molecular asociados con la maduración cerebral a lo largo del tiempo. En particular, confirmaron que los cerebros maduros conservan la memoria del paso del tiempo.
Un equipo de investigación dirigido por la profesora Paola Arlotta, del Departamento de Células Madre y Biología Regenerativa de la Universidad de Harvard en Estados Unidos, observó organoides cerebrales durante un período prolongado para identificar cambios a nivel molecular y publicó sus hallazgos en la revista internacional Nature el día 19 (hora local).
Se sabe que el cerebro humano tarda más de 20 años en madurar por completo. La mayoría de los organoides cerebrales se cultivan solo durante unos meses. Con los organoides cerebrales actuales, los investigadores solo pueden modelar las etapas fetales tempranas e intermedias del cerebro. Esto se debe a la pérdida prematura de neuronas y a la necrosis tisular dentro de los organoides. Si los organoides cerebrales pudieran cultivarse durante varios años, sería posible reproducir el proceso de maduración cerebral.
El equipo creó un “organoide quimérico” mezclando células progenitoras neuronales “jóvenes” (células en una etapa previa a la diferenciación en neuronas) cultivadas durante un corto período con células progenitoras neuronales “maduras” cultivadas a largo plazo en un mismo organoide. El término quimera proviene de un monstruo de la mitología griega cuyo cuerpo presenta características de múltiples animales. En ciencia, se utiliza cuando células con propiedades diferentes coexisten dentro de un mismo organismo. Los investigadores combinaron dos poblaciones celulares que diferían en la duración del cultivo y la etapa de desarrollo para construir el organoide quimérico.
Como resultado de la creación del organoide quimérico, las células progenitoras maduras, incluso al ser colocadas en un entorno de cultivo temprano junto con células progenitoras jóvenes, omitieron las primeras etapas del desarrollo y produjeron neuronas maduras en tan solo dos semanas, un proceso que normalmente lleva dos meses. Esto sugiere que las células progenitoras maduras conservan la memoria del proceso de desarrollo. En contraste con las células progenitoras maduras, las células progenitoras jóvenes formaron neuronas de forma secuencial, comenzando desde las primeras etapas neuronales.
El equipo de investigación optimizó las condiciones de cultivo para los organoides cerebrales y logró mantenerlos durante 5 años mediante el suministro continuo de factores neurotróficos (proteínas que favorecen la supervivencia y el crecimiento neuronal), lo que alivió la acumulación de especies reactivas de oxígeno y la neurotoxicidad dentro de las neuronas, y garantizó un suministro más eficiente de oxígeno y nutrientes.
Mediante este método, el equipo analizó los patrones de expresión genética de organoides cerebrales cultivados a largo plazo y confirmó que alcanzaron un nivel de maduración similar al de las células cerebrales humanas en etapas fetales tardías y en la primera infancia. Se formaron diversos tipos de neuronas y las estructuras de red que transmiten señales entre ellas se volvieron más sofisticadas. De este modo, lograron reproducir no solo la etapa fetal, sino también la etapa cerebral posnatal.
Los investigadores afirmaron: «Hemos confirmado que es posible reproducir las etapas del desarrollo del cerebro humano utilizando minicerebros cultivados en el laboratorio durante varios años», y añadieron: «Esta será una herramienta útil para caracterizar las propiedades de las células cerebrales maduras y estudiar las enfermedades cerebrales que surgen en el cerebro maduro».
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26 de agosto de 2026
