Un nuevo estudio muestra que los "minicerebros" podrían acelerar el desarrollo de tratamientos para el Alzheimer

Utilizando un nuevo método 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 el Dr. Tyler Wenzel, Ph.D., concibió la idea de crear un cerebro en miniatura a partir de células madre, no tenía ni 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 sueños imaginamos que nuestra loca idea funcionaría", dijo. "Estos [minicerebros] podrían usarse como herramienta de diagnóstico a partir de sangre".

Wenzel, investigador postdoctoral del Departamento de Psiquiatría de la Facultad de Medicina, desarrolló la idea del "minicerebro" (o, más formalmente, un modelo único de organoide cerebral) bajo la guía 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 logró crear un órgano artificial en miniatura, de unos tres milímetros de tamaño, visualmente similar a un chicle que alguien ha intentado alisar.

Estos "minicerebros" se crean mediante la creación de células madre a partir de una muestra de sangre, que luego se convierten en neuronas 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 por cuatro tipos diferentes de neuronas, mientras que la mayoría de los organoides cerebrales están compuestos únicamente por neuronas.

Durante las pruebas, los "minicerebros" de Wenzel reflejan con mayor precisión los cerebros humanos adultos, lo que permite realizar estudios más detallados de enfermedades neurológicas en adultos, como la enfermedad de Alzheimer.

Y en el caso de los "minicerebros" creados a partir de células madre de personas con Alzheimer, Wenzel descubrió que el órgano artificial exhibía la patología del Alzheimer, sólo que en una escala más pequeña.

"Si las células madre pueden transformarse en cualquier célula del cuerpo humano, la pregunta era: '¿Podemos crear algo que se asemeje a un órgano completo?'", dijo Wenzel. "Mientras lo desarrollábamos, tuve la loca idea de que si se trataba de cerebros humanos, si un paciente padecía una enfermedad como el Alzheimer, y creábamos un 'minicerebro', entonces, teóricamente, ese pequeño cerebro tendría Alzheimer".

Wenzel señaló que esta tecnología tiene el potencial de transformar la atención médica que se brinda a las personas con Alzheimer, especialmente en comunidades rurales y remotas. Esta investigación pionera ya cuenta con el apoyo de la Sociedad Canadiense de Alzheimer.

Si Wenzel y sus colegas pueden crear una forma confiable de diagnosticar y tratar enfermedades neurológicas como el Alzheimer usando solo 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, podría ahorrar significativamente recursos de atención médica y reducir la carga de los pacientes.

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

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

Los investigadores también están interesados en ampliar el alcance de su investigación sobre minicerebros. Si logran confirmar que estos minicerebros reflejan con precisión otras enfermedades cerebrales o afecciones neurológicas, podrían utilizarse para acelerar el diagnóstico o evaluar la eficacia de los medicamentos en pacientes, afirmó Wenzel.

Como ejemplo, Wenzel mencionó los largos tiempos de espera para ver a un psiquiatra en Saskatchewan. Si los "minicerebros" pudieran usarse para evaluar qué antidepresivo funciona mejor para un paciente con depresión, se podría reducir significativamente el tiempo de consulta y obtención de una receta.

Un "minicerebro" en una placa de Petri: al crearse a partir de células madre de personas con Alzheimer, los organoides presentan la patología de Alzheimer, solo que a menor escala. Crédito: USask/David Stobbe.

Wenzel, un ex profesor de ciencias de secundaria que se pasó al mundo de la investigación y la academia, dijo que "la esencia de la investigación" (elaborar una hipótesis y acercarse a probarla en un experimento) es lo que lo entusiasma de su trabajo.

El asombroso éxito de los "mini-cerebros" iniciales fue tan asombroso que Wenzel admitió que todavía no puede comprenderlo completamente.

"Todavía no lo puedo creer, pero también es increíblemente motivador que algo así haya sucedido", dijo Wenzel. "Me da algo que creo que impactará a la sociedad, marcará una verdadera diferencia y generará un cambio... tiene el potencial de transformar el panorama de la medicina".

Los resultados del trabajo se describen en detalle en un artículo publicado en la revista Frontiers in Cellular Neuroscience.