Los «mini-cerebros» hechos en laboratorio están transformando nuestra comprensión del órgano más misterioso del cuerpo humano. ¿Qué tan realistas llegarán a ser?
El laboratorio
Una docena de pequeñas bolas cremosas están suspendidas en un plato de líquido claro y rosado. Nos pueden parecer a simple vista manchas amorfas. Pero bajo un poderoso microscopio, y con alguna tinción inteligente, se revela su complejidad interna: intrincados verticilos y capas de rojo, azul y verde. Estas son células cerebrales humanas, completas con excrecencias ramificadas que se han conectado con otras, provocando impulsos eléctricos.
Esta es la materia de la que están hechos los pensamientos. Y, sin embargo, estas colecciones de células se hicieron en un laboratorio, en este caso, en un laboratorio de la Universidad de Cambridge.
Las estructuras, conocidas como organoides o a veces «mini-cerebros», son como una inmensa promesa para ayudar a comprender el cerebro. Ya han producido nuevos conocimientos sobre cómo funciona este órgano tan misterioso, en qué se diferencia en las personas con autismo y que ocurre con él en situaciones de demencia y enfermedad de la neurona motora. Incluso tienen se ha hecho crecer ojos primitivos.
Para realmente alcanzar el potencial de los mini-cerebros, sin embargo, los neurocientíficos quieren hacerlos más grandes y complejos. Algunos han tratado de cultivarlos con vasos sanguíneos. Otros están fusionando dos organoides, cada uno imitando una parte diferente del cerebro. De tener éxito, sus cerebros cultivados en laboratorio podrían pavimentar el camino hacia nuevos conocimientos y tratamientos.
La sintiencia
Pero a medida que los investigadores avanzan con los mini-cerebros más se acercan a una pregunta crucial: ¿en qué momento sus creaciones se acercan a la sintiencia? La sintiencia es la capacidad de ser afectado de manera positiva o negativa.
La clave para desarrollar organoides fue el descubrimiento de células madre, que tienen mayor capacidad de multiplicarse y ser manipuladas en un plato que las células corporales ordinarias. Se avanza con el desarrollo de células madre pluripotenciales inducidas (iPS), en 2006, cuando los investigadores demostraron que es posible tomar una muestra de células de la piel de un adulto y reprogramarlas genéticamente en células madre parecidas a las de un embrión de apenas unos días después de la concepción. Con las señales químicas adecuadas, las células podrían entonces ser persuadidas para que maduren en otros tipos de tejidos, incluidos células cerebrales o neuronas.
Otra dimensión
La desventaja de hacer crecer neuronas en un plato de laboratorio es que es un entorno artificial. En la vida real, las células existen en tres dimensiones, empujándose unas contra otras y en constante comunicación. La clave para crear una bolsa 3D de células es inyectar células madre en una pequeña gota de gel, suspendida en líquido y agitada constantemente para evitar que se hunda al fondo del plato.
La bióloga estadounidense Madeline Lancaster fue una de las primeras en hacer esto con células madre humanas que luego fueron empujadas a convertirse en células madre neurales. Descubrió que las células se multiplicaban en diferentes tipos de tejidos, hasta formaron una bola, o un organoide cerebral.
En 2013, Lancaster describió cómo, después de dos meses, sus organoides habían desarrollado lóbulos similares a los del cerebro que contienen docenas de diferentes tipos de neuronas maduras y células madre neurales inmaduras en capas separadas, todo organizado alrededor de cavidades llenas de líquido. «La belleza de los organoides es que generan este arquitectura de tejidos», dijo Lancaster.
La promesa era clara: se ofrecían organoides, una oportunidad única para que los neurocientíficos eludieran los problemas prácticos y éticos de utilizar muestras de tejido embrionario humano para estudiar el cerebro. Muchos otros laboratorios se apresuraron a unirse al campo, experimentando con diferentes métodos para replicar diferentes partes del cerebro.
El futuro en un laboratorio científico
Queda por ver cuándo estos métodos serán los mejores para hacer cerebros más grandes y mejores para el cuerpo humano. Pero suponiendo que uno o más de ellos tenga éxito, en algún momento, los investigadores se enfrentarán potencialmente al problema opuesto: cómo asegurarse de que sus creaciones no se vuelvan demasiado realistas.
Esto se debe a que tienen que considerar la posibilidad de que sus órganos cerebrales puedan volverse sensibles y, por lo tanto, capaces de sentir dolor. Claro, no son tan complejos como el cerebro humano, pero no es el cerebro de un ratón, y debe haber leyes estrictas sobre qué tipo de experimentos se pueden hacer en el futuro.
Vamos a conseguirlo y entonces tendremos que lidiar con las consecuencias. ¿Cómo sabríamos si los organoides de laboratorio se acercan a los niveles de conciencia de un ratón? Y si alguno lo hace, ¿estaríamos obligados a destruirlos o a mantenerlos vivos durante el mayor tiempo posible? Abordar tales preguntas va a ser difícil porque no entendemos la base científica de la conciencia. Irónicamente, los mini-cerebros podrían ayudar a entenderlo. Pero en esta etapa, nadie sabe muy bien qué serán capaces de enseñar. Estamos apenas al principio.
