TN Nota: Esta investigación está relacionada con la iniciativa Brain Mapping de Obama que se anunció en abril de 2013 con un incentivo de $ 100 millones para poner en marcha el programa. Varias agencias federales se han unido a la refriega: Institutos Nacionales de Salud, Administración de Alimentos y Medicamentos, DARPA, Fundación Nacional de Ciencias e IARPA, la Actividad de Proyectos de Investigación Avanzada de eIntelligence.
Pequeñas y rodantes bolas de células cerebrales que golpean un laboratorio pueden algún día evitar que pierdas tus canicas, entre otras cosas.
Las pequeñas bolas celulares actúan como mini cerebros, imitando aspectos de lo real, incluida la formación de estructuras parecidas a noggin y pulsos con señales eléctricas como una mente pensante, los investigadores informaron Viernes en la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Washington. Los mini cerebros, que se pueden personalizar en función de las células de las que están hechos, pronto pueden ayudar a los científicos a estudiar una amplia variedad de enfermedades y problemas de salud, desde el autismo y el Parkinson hasta la esclerosis múltiple y el Alzheimer, así como los accidentes cerebrovasculares y los traumatismos cerebrales. e infecciones, como el virus Zika.
"Hay una variedad de lugares donde un mini cerebro podría ser útil", dijo Wayne Drevets de Janssen Pharmaceuticals Inc., que no participó en la investigación. En algunos casos, pueden ofrecer un modelo más barato, más ético y más realista para la salud humana que los ratones y otros animales, dijeron él y otros investigadores en la conferencia.
Los investigadores que desarrollaron los pequeños fideos, dirigidos por Thomas Hartung, de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins, esperan tener los mini cerebros disponibles comercialmente este año.
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Pero, Hartung admite, "no somos los primeros ni los más elegantes". Ya se han creado otros cerebros en miniatura que son más complejos y tienen forma de cerebro en lugar de esféricos. Sin embargo, esos pequeños cerebros pueden ser difíciles de crear y trabajar, dice Hartung. Algunos requieren la fabricación de células madre embrionarias, que son difíciles de obtener y éticamente turbias de usar. Y algunos de los cerebros en miniatura tardan meses en crecer y son relativamente grandes (~ 5 milímetros), lo que significa que se pudren rápidamente de adentro hacia afuera porque carecen de vasos sanguíneos y circulación para alimentar las células incrustadas profundamente en el órgano artificial.
Hartung y sus colegas encontraron una solución para todos esos problemas. Los investigadores comenzaron con células cutáneas adultas fáciles de recolectar y químicamente las persuadieron para que volvieran a las células madre, eliminando la necesidad de versiones embrionarias. A partir de ahí, los investigadores lograron que las células se diferenciaran en una variedad de células cerebrales, incluidas diferentes células nerviosas más células gliales, que apoyan y protegen las células nerviosas.
Para lograr que las células formen pequeñas bolas cerebrales, los investigadores las colocaron en una incubadora en movimiento, donde las células literalmente se enrollan en pequeñas esferas alrededor de micrómetros 350 de diámetro, aproximadamente tres veces el grosor de un billete de un dólar. El tamaño pequeño permite que los cerebros pasen por alto el problema de las entrañas podridas, pero aún mantienen una configuración cerebral con diferentes tipos de neuronas que se unen y transmiten señales. Todo el proceso lleva solo ocho semanas y puede producir miles de mini cerebros a la vez.
En un examen más detallado, los investigadores encontraron que muchas de las células nerviosas en los mini cerebros desarrollaron capas aislantes eléctricas (vainas de mielina) que están hechas por células gliales y son críticas para el funcionamiento adecuado de las células nerviosas. La desmielinización es una característica clave de muchas enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis múltiple (EM). "Esto promete ser un modelo fantástico para estudiar la EM", dijo Hartung.
Y los mini cerebros generaron espontáneamente actividad eléctrica, produciendo ondas cerebrales. "Están pensando", dijo Hartung, aunque sin ningún aporte de información sensorial, "no tienen nada en qué pensar", agregó.
Hay innumerables posibilidades de cómo estos cerebros podrían ayudar a la investigación, dijo Hartung. En particular, le dijo a Ars que está muy emocionado de usar los mini-cerebros para estudiar el autismo y que ya ha hecho mini-cerebros a partir de células de una persona con síndrome de Down. También tiene la esperanza de que los cerebros sean útiles para las compañías farmacéuticas que prueban nuevos medicamentos potenciales, ofreciendo un modelo más realista de cómo funcionan los medicamentos en las personas sin la necesidad de utilizar animales. Después de todo, dijo Hartung, los humanos no son ratas de 150 kilos.
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