MADRID, 28 Ene. (EUROPA PRESS) -
Una investigación de vanguardia del laboratorio Knoblich en IMBA (Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia de Ciencias de Austria) utiliza modelos de organoides cerebrales derivados de pacientes para descifrar los misterios de la esclerosis tuberosa (TSC), una enfermedad del neurodesarrollo. Ya que han observado que la patología de esta enfermedad no pudo establecerse bien con otros modelos de laboratorio.
"Nuestros hallazgos sobre la causa raíz del TSC nos llevaron a un tipo de célula progenitora específica del cerebro humano. Esto explica por qué la patología de esta enfermedad no pudo establecerse bien con otros modelos de laboratorio", explica el director científico de IMBA, Jürgen Knoblich, coautor de la publicación.
La complejidad del cerebro humano se debe en gran medida a que su desarrollo implica procesos exclusivos de los humanos, muchos de los cuales aún acechan en los rincones más oscuros de nuestro conocimiento científico actual. El complejo de esclerosis tuberosa (TSC) no es una excepción en este sentido, ya que durante mucho tiempo se ha descrito como un trastorno principalmente genético basado en datos obtenidos de modelos animales.
Con la ayuda de organoides cerebrales, los científicos de IMBA pudieron determinar que la esclerosis tuberosa, un raro trastorno genético del neurodesarrollo, surge del desarrollo y no solo genéticamente. Con estos modelos de laboratorio del cerebro humano derivados de pacientes, identificaron el origen de la enfermedad en células progenitoras específicas de los humanos. Los hallazgos, ahora publicados en 'Science', muestran por tanto que la patología de las enfermedades que afectan al cerebro humano solo podría entenderse bien utilizando modelos de organoides cerebrales derivados de humanos.
En muchos pacientes afectados, el CET se manifiesta en forma de epilepsia grave y síntomas psiquiátricos como autismo y dificultades de aprendizaje. Morfológicamente, el TSC se caracteriza por signos bien descritos que a menudo se encuentran en el cerebro de los pacientes. Entre ellos se encuentran tumores benignos presentes en un área definida del cerebro, así como lesiones en la corteza cerebral, o "manto cerebral", llamados "tubérculos".
Durante mucho tiempo, ambas aberraciones morfológicas se han atribuido a una causa genética. Sin embargo, los resultados del análisis de muestras de pacientes divergieron de la teoría prevaleciente, principalmente con respecto a los tubérculos. "Para estudiar la Esclerosis Tuberosa, desarrollamos modelos de organoides cerebrales de la enfermedad: cultivos celulares tridimensionales que usamos para modelar el cerebro y que podemos derivar de cualquier paciente", explica la coautora correspondiente Nina Corsini, investigadora asociada en el Grupo Knoblich en IMBA.
Para el estudio dirigido por Corsini y Knoblich, el equipo cultivó organoides cerebrales de varios pacientes afectados, un método que permite investigar los mecanismos moleculares y celulares que existieron en los cerebros de los pacientes en algún momento durante el desarrollo. "Con este enfoque, descubrimos que, al igual que en los cerebros de los pacientes, los organoides desarrollaron tumores y tenían áreas desorganizadas que parecían tubérculos de pacientes", explica Oliver Eichmüller, el primer autor del estudio.
Sin embargo, recapitular la fisiopatología de una enfermedad es solo el primer paso para designar al culpable: "Al profundizar en las causas, descubrimos que ambas anomalías fueron desencadenadas por la proliferación excesiva de un tipo de célula específico del cerebro humano", afirma Eichmüller. Estas células se denominaron progenitores de interneuronas caudales tardías o células CLIP. Son células que se encuentran durante la etapa de desarrollo del cerebro humano, pero no en animales como los ratones.
Los científicos establecen paralelismos con otras enfermedades neuropsiquiátricas y del desarrollo neurológico, pero también con enfermedades malignas que afectan al cerebro humano, especulando que estas también podrían ser causadas por procesos de desarrollo específicos de los humanos. "Nuestros hallazgos sobre principios humanos específicos en el desarrollo y la patología del cerebro también podrían aplicarse a otras enfermedades conocidas para las que no existen terapias hasta la fecha", afirma Knoblich.
