Un nuevo estudio demuestra 'minicerebros' que podrían acelerar el desarrollo de tratamientos para la enfermedad de Alzheimer

Utilizando un método nuevo e innovador, un investigador de la Universidad de Saskatchewan (USask) está creando pseudoórganos en miniatura a partir de células madre para diagnosticar y tratar la enfermedad de Alzheimer.

Cuando al Dr. Tyler Wenzel (Ph.D.) se le ocurrió por primera vez la idea de crear un cerebro en miniatura a partir de células madre, no tenía idea del éxito que tendrían sus creaciones. Ahora el "minicerebro" de Wenzel podría revolucionar la forma en que diagnosticamos y tratamos el Alzheimer y otras enfermedades cerebrales.

“Ni en nuestros sueños más locos pensamos que nuestra loca idea funcionaría”, dijo. "Estos [minicerebros] pueden utilizarse como herramienta de diagnóstico creada a partir de sangre".

Wenzel, becario postdoctoral en el Departamento de Psiquiatría de la Facultad de Medicina, desarrolló la idea de un "minicerebro" (o, más formalmente, un modelo organoide cerebral único) bajo la dirección del Dr. Darrell Musso, Ph. D.

Las células madre humanas pueden manipularse para convertirse en casi cualquier otra célula del cuerpo. Utilizando células madre extraídas de sangre humana, Wenzel pudo crear un órgano artificial en miniatura, de unos tres milímetros de tamaño, que recuerda visualmente a un trozo de chicle que alguien intentó alisar nuevamente.

Estos "minicerebros" se crean creando células madre a partir de una muestra de sangre y luego convirtiéndolas en células cerebrales funcionales. El uso de pequeños organoides sintéticos para la investigación no es un concepto nuevo, pero los "minicerebros" desarrollados en el laboratorio de Wenzel son únicos. Como se describe en el artículo de Wenzel en la revista Frontiers of Cellular Neuroscience, los cerebros de su laboratorio están compuestos de cuatro tipos diferentes de células cerebrales, mientras que la mayoría de los orgánulos cerebrales están compuestos únicamente de neuronas.

En las pruebas, los "minicerebros" de Wenzel reflejan con mayor precisión el cerebro humano adulto, lo que permite estudios más detallados de las afecciones neurológicas en pacientes adultos, como la enfermedad de Alzheimer.

Y para esos "minicerebros" creados a partir de células madre de personas con la enfermedad de Alzheimer, Wenzel determinó que el órgano artificial presenta la patología de Alzheimer, solo que en una escala menor.

"Si las células madre pueden convertirse en cualquier célula del cuerpo humano, entonces la pregunta es: '¿Podemos crear algo que se parezca a un órgano completo?'", dijo Wenzel. "Mientras estábamos desarrollando esto, tuve la loca idea de que si estos fueran realmente cerebros humanos, si un paciente tuviera una enfermedad como el Alzheimer y le creciésemos un 'mini cerebro', entonces, en teoría, ese pequeño cerebro tendría Alzheimer"..

Wenzel señaló que esta tecnología tiene el potencial de cambiar la forma en que se brinda atención médica a las personas con la enfermedad de Alzheimer, especialmente en comunidades rurales y remotas. Esta innovadora investigación ya ha recibido el apoyo de la Sociedad de Alzheimer de Canadá.

Si Wenzel y sus colegas pueden crear una forma fiable de diagnosticar y tratar enfermedades neurológicas como el Alzheimer utilizando sólo una pequeña muestra de sangre (que tiene una vida útil relativamente larga y puede enviarse por mensajería) en lugar de requerir que los pacientes viajen a hospitales o clínicas especializadas, esto puede ahorrar significativamente recursos sanitarios y reducir la carga para los pacientes.

"En teoría, si esta herramienta funciona como creemos, podríamos simplemente enviar una muestra de sangre desde La Loche o La Ronge a la universidad y diagnosticarte de esa manera", dijo.

La prueba inicial del concepto de los "minicerebros" ha sido extremadamente alentadora, lo que significa que el siguiente paso para Wenzel es ampliar las pruebas a un grupo de pacientes más grande.

Los investigadores también están interesados en ampliar el alcance de la investigación sobre los "minicerebros". Si pueden confirmar que los "minicerebros" reflejan con precisión otras enfermedades cerebrales o afecciones neurológicas, dijo Wenzel, podrían usarse para acelerar el diagnóstico o probar la efectividad de los medicamentos en los pacientes.

Como ejemplo, Wenzel señaló los largos tiempos de espera para ver a un psiquiatra en Saskatchewan. Si se pudieran utilizar "minicerebros" para probar qué fármaco antidepresivo funciona mejor para un paciente deprimido, se podría reducir significativamente el tiempo que lleva visitar a un médico y obtener una receta.

"Minicerebros" en una placa de Petri: cuando se crean a partir de células madre de personas con Alzheimer, los organoides exhiben la patología de Alzheimer, solo que en una escala menor. Crédito: USask/David Stobbe.

Wenzel, ex profesor de ciencias de la escuela secundaria que se mudó al mundo de la investigación y la academia, dijo que son los "fundamentos de la investigación" (proponer una hipótesis y acercarse a probarla en un experimento) lo que lo entusiasma con su trabajo..

El sorprendente éxito de los "minicerebros" iniciales fue tan sorprendente que Wenzel admitió que todavía no logra entenderlo.

"Todavía estoy incrédulo, pero también es increíblemente motivador que algo como esto haya sucedido", dijo Wenzel. "Esto me da algo que creo que tendrá un impacto en la sociedad y marcará una diferencia real y generará cambios... Tiene el potencial de cambiar el panorama de la medicina".

Los hallazgos se detallan en un artículo publicado en la revista Frontiers in Cellular Neuroscience.