Un equipo de científicos de Stanford Medicine logró trasplantar tejido cerebral humano cultivado en laboratorio a ratones modificados genéticamente, permitiendo que las células humanas crecieran e integraran al sistema nervioso de los animales. Este experimento, que se publicó el 16 de septiembre en la revista científica Nature, presenta un nuevo modelo experimental denominado «xenocortical» para estudiar el desarrollo del cerebro humano y enfermedades neurológicas.

Los investigadores utilizaron organoides corticales humanos, estructuras tridimensionales cultivadas a partir de células madre que reproducen algunas características del tejido de la corteza cerebral. Estos organoides fueron trasplantados a ratones recién nacidos con una reducción severa de la neocorteza y el hipocampo, lo que permitió que el tejido humano creciera con menos competencia por parte de las células del propio animal.

El tejido trasplantado se integró al sistema nervioso de los ratones, donde las neuronas humanas desarrollaron conexiones con diferentes regiones del cerebro y extendieron proyecciones hasta la médula espinal. Los estudios de actividad eléctrica mostraron patrones organizados similares a los presentes durante el desarrollo de circuitos neuronales.

Entre tres y seis meses después de los trasplantes, los ratones xenocorticales mostraron un desempeño conductual similar al de animales normales de la misma edad, aunque se identificaron diferencias en la coordinación de las extremidades y en algunos patrones de comportamiento. El experimento no produjo ratones con un «cerebro humano» completo ni demuestra que los animales hayan adquirido capacidades cognitivas humanas.

El objetivo del estudio es observar cómo las alteraciones asociadas a enfermedades humanas se manifiestan dentro de circuitos neuronales funcionales. Este nuevo modelo podría utilizarse para investigar trastornos como la epilepsia, la esquizofrenia, algunas formas de autismo y la parálisis cerebral.

Como prueba, los científicos sometieron a algunos ratones xenocorticales a cinco horas de bajos niveles de oxígeno, lo que resultó en un daño considerable en el tejido humano y problemas de marcha y equilibrio en los animales. En contraste, los ratones sin tejido humano presentaron menos afectaciones, lo que sugiere que las células cerebrales humanas pueden ser más vulnerables a la falta de oxígeno durante el desarrollo.

Otro hallazgo relevante fue la aparición de células con características de las neuronas de von Economo, un tipo neuronal poco frecuente que no había sido reproducido en cultivos convencionales. Este estudio también plantea preguntas éticas, y los investigadores han consultado a especialistas en bioética y neurobiología para analizar las implicaciones de incorporar tejido cerebral humano en animales.

El investigador Sergiu Pa?ca participó en una conferencia en Asilomar, California, dedicada a discutir los límites éticos de los organoides cerebrales. Este trabajo representa una extensión de investigaciones anteriores, donde ya habían trasplantado organoides humanos a cerebros de ratas, pero el nuevo modelo elimina limitaciones significativas en la competencia por espacio y conexiones.