Como a innovación nas células nai ten unha investigación avanzada en neurociencia

Un dos factores decisivos no estudo do cerebro humano é a capacidade de realizar investigacións sobre o tecido cerebral humano en funcionamento. Como resultado, moitos estudos científicos realízanse sobre roedores como proxy de mamíferos. O inconveniente deste enfoque é que os cerebros dos roedores son diferentes en estrutura e función. Segundo Johns Hopkins, estruturalmente, o cerebro humano ten aproximadamente o 30 por cento de neuronas e o 70 por cento de glia, mentres que o cerebro do rato ten a proporción oposta [1]. Investigadores do MIT descubriron que as dendritas das neuronas humanas transportan sinais eléctricos de xeito diferente ás neuronas dos roedores [2]. Unha alternativa innovadora é cultivar tecido cerebral humano usando tecnoloxía de células nai.

As células nai son células non especializadas que orixinan células diferenciadas. É un descubrimento relativamente recente que se remonta aos anos 80. As células nai embrionarias foron descubertas por primeira vez en 1981 por Sir Martin Evans da Universidade de Cardiff, Reino Unido, e logo na Universidade de Cambridge, premio Nobel de medicina de 2007 [3].

En 1998, James Thomson da Universidade de Wisconsin en Madison e John Gearhart da Universidade Johns Hopkins de Baltimore cultivaron células nai embrionarias humanas illadas nun laboratorio.

Oito anos despois, Shinya Yamanaka, da Universidade de Kyoto, en Xapón, descubriu un método para transformar as células da pel dos ratos en células nai pluripotentes usando un virus para introducir catro xenes [5]. As células nai pluripotentes teñen a capacidade de converterse noutros tipos de células. Yamanaka, xunto con John B. Gurdon, gañou o Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina 2012 polo descubrimento de que as células maduras poden reprogramarse para converterse en pluripotentes [6]. Este concepto coñécese como células nai pluripotentes inducidas ou iPSC.

En 2013, un equipo de investigación europeo de científicos, liderado por Madeline Lancaster e Juergen Knoblich, desenvolveu un organoide cerebral tridimensional (3D) usando células nai pluripotentes humanas que "medraron ata uns catro milímetros de tamaño e poderían sobrevivir ata 10 meses . [7]. " Este foi un gran avance xa que se cultivaron modelos de neuronas anteriores en 2D.

Máis recentemente, en outubro de 2018, un equipo de científicos dirixidos por Tufts cultivou un modelo 3D de tecido cerebral humano que exhibiu actividade neuronal espontánea durante polo menos nove meses. O estudo publicouse en outubro de 2018 en ACS Biomaterials Science & Engineering, unha revista da American Chemical Society [8].

Desde o descubrimento inicial de células nai en ratos ata o crecemento de modelos neuronais humanos 3D en células nai pluripotentes en menos de 40 anos, o ritmo do avance científico foi exponencial. Estes modelos 3D de tecido cerebral humano poden axudar a avanzar na investigación no descubrimento de novos tratamentos para o Alzheimer, o Parkinson, o Huntington, a distrofia muscular, a epilepsia, a esclerose lateral amiotrófica (tamén coñecida como ELA ou enfermidade de Lou Gehrig) e moitas outras enfermidades e trastornos do cerebro. As ferramentas que usa a neurociencia para a investigación evolucionan na sofisticación e as células nai xogan un papel importante na aceleración do progreso para beneficiar á humanidade.

Copyright © 2018 Cami Rosso Todos os dereitos reservados.

2. Rosso, Cami. "Por que o cerebro humano presenta intelixencia superior?" Psicoloxía hoxe. 19 de outubro de 2018.

3. Universidade de Cardiff. "Sir Martin Evans, Premio Nobel de Medicina". Recuperado o 23 de outubro de 2018 en http://www.cardiff.ac.uk/about/honours-and-awards/nobel-laureates/sir-martin-evans

4. Vistas do corazón. "Cronoloxía das células nai". 2015 abril-xuño. Recuperado o 23-10-2018 de https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4485209/#

5. Scudellari, Megan. "Como as células iPS cambiaron o mundo". Natureza. 15 de xuño de 2016.

6. O premio Nobel (08-10-2012). “O Premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina 2012 [Nota de prensa]. Recuperado o 23 de outubro de 2018 de https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2012/press-release/

7. Rojahn, Susan Young. "Os científicos cultivan tecidos cerebrais humanos en 3-D". MIT Technology Review. 28 de agosto de 2013.

1. Cantley, William L .; Du, Chuang; Lomoio, Selene; DePalma, Thomas; Peirent, Emily; Kleinknecht, Dominic; Cazador, Martín; Tang-Schomer, Min D .; Tesco, Giuseppina; Kaplan, David L. " Modelos de redes neuronais humanas 3D funcionais e sostibles de células nai pluripotentes. "ACS Biomaterials Science & Engineering, unha revista da American Chemical Society. 1 de outubro de 2018.