Tendencias21

Crean mini-cerebros en 3D que funcionan pero no piensan

Investigadores de EE.UU. han descrito un método relativamente sencillo para crear mini-cerebros en 3D, esferas de tejido del sistema nervioso central, que funcionan pero no piensan. El avance podría proporcionar un banco de pruebas en 3D de bajo coste y fácil de hacer para la investigación biomédica.

Crean mini-cerebros en 3D que funcionan pero no piensan

Investigadores de la Universidad de Brown (Rhode Island, EE.UU.) han descrito un método relativamente accesible para hacer una esfera de tejido del sistema nervioso central, que funciona pero no piensa. El avance podría proporcionar un banco de pruebas en 3D de bajo coste y fácil de hacer para la investigación biomédica.

Las pequeñas bolas de cerebro de Brown no realizan ninguna reflexión, pero producen señales eléctricas y forman sus propias conexiones neuronales -sinapsis-, lo que las convierte en bancos de pruebas fácilmente fabricables para la investigación en neurociencias, dicen los autores.

«Creemos que es una manera de tener un mejor modelo in vitro [de laboratorio] que tal vez pueda reducir el uso de animales», dice la estudiante de posgrado Molly Boutin, co-autora principal del artículo, publicado en la revista Tissue Engineering: Part C «Una gran parte del trabajo que se hace en este momento está en dos dimensiones, pero esta es una alternativa mucho más relevante para el apartado in vivo«.

Sólo con una pequeña muestra de tejido vivo de un solo roedor pueden hacerse miles de mini-cerebros, dicen los investigadores en la información de Brown. La receta consiste en aislar y concentrar las células deseadas mediante centrifugación y en usar esa muestra refinada para sembrar el cultivo de células en un molde esférico de agarosa.

Los mini-cerebros, de alrededor de un tercio de milímetro de diámetro, no son los primeros o los más sofisticados cultivos de células de sistema nervioso central que funcionan, reconocen los investigadores, pero requiere menos pasos fabricarlos y utilizan materiales más fácilmente disponibles.

«Los materiales son fáciles de conseguir y los mini-cerebros son fáciles de hacer», dice la co-autora principal Yu-Ting Dingle, que los compara con las impresoras 3D que han proliferado en los últimos años, llegando a un mercado masivo.

Las esferas de tejido cerebral comienzan a formarse en el plazo de un día desde que los cultivos se siembran y forman complejas redes neuronales 3D en unas dos o tres semanas, muestra el trabajo.

25 centavos

El coste aproximado de cada nuevo mini-cerebro es del orden de 25 centavos, según la autora del estudio Diane Hoffman-Kim, profesora de farmacología, fisiología y biotecnología molecular y de ingeniería en Brown.

«Sabíamos que era un sistema de rendimiento relativamente alto, pero incluso nosotros nos sorprendimos del bajo coste cuando lo calculamos», diceHoffman-Kim.

Su laboratorio colaboró ​​con otros biólogos y bioingenieros de Brown para construir los mini-cerebros. Quería desarrollar un banco de pruebas para la investigación biomédica básica de su laboratorio. La estudiante Boutin estaba interesada, por ejemplo, en la construcción de cultivos celulares en 3D que funcionaran para estudiar cómo desarrollan los adultos las células madre neurales.

Propiedades

El método desarrolló mini-cerebros con varias propiedades importantes:

-Diversos tipos de células: los cultivos contienen tanto neuronas inhibidoras como excitadoras y diversas variedades de células neuronales de apoyo esenciales llamadas células gliales.

-Eléctricamente activo: las neuronas se disparan y forman conexiones sinápticas, produciendo redes complejas.

-3-D: Las células se conectan y comunican dentro de una geometría realista, en lugar de simplemente a través de una superficie plana como en un cultivo 2D.

-Densidad natural: Los experimentos mostraron que los mini-cerebros tienen una densidad de unos pocos cientos de miles de células por milímetro cúbico, que es similar a la de un cerebro de roedor natural.

-Estructura física: Las células del mini-cerebro producen su propia matriz extracelular, produciendo un tejido con las mismas propiedades mecánicas (blandura) que el tejido natural. Además los cultivos no se basan en materiales extraños tales como andamios de colágeno.

-Longevidad: En las pruebas, los tejidos cultivados viven por lo menos durante un mes.

Hoffman-Kim espera que los mini-cerebros puedan proliferar en muchos laboratorios diferentes, incluyendo los de investigadores que se planteen cuestiones sobre el tejido neuronal, pero no necesariamente tengan el grado de equipamiento de cultivos celulares y neurociencia que requieren otros métodos.

«Creemos que no haría falta equiparse con una instalación de microelectrónica, ni hacer disecciones de embriones con el fin de generar un modelo in vitro de cerebro», dice Hoffman-Kim.

Referencia bibliográfica:

Yu-Ting L. Dingle, Molly Elizabeth Boutin, Anda M. Chirila, Liane L. Livi, Nicholas R. Labriola, Lorin M. Jakubek, Jeffrey R. Morgan, Eric M. Darling, Julie A. Kauer, Diane Hoffman-Kim: 3D Neural Spheroid Culture: An In Vitro Model for Cortical Studies. Tissue Engineering Part C: Methods (2015). DOI: 10.1089/ten.TEC.2015.0135

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • El telescopio Webb estudiará al asteroide 2024 YR4, que podría impactar con la Tierra en 2032 12 febrero, 2025
    El asteroide 2024 YR4 tiene una probabilidad de aproximadamente el 2,3% de impactar con la Tierra en 2032: las posibilidades se han duplicado luego de los últimos análisis, motivando que el equipo a cargo del Telescopio Espacial James Webb (JWST) se comprometa a estudiar el tamaño real de la roca espacial y otras de sus […]
    Redacción T21
  • El futuro digital de la muerte: ¿inmortalidad virtual o espejismo tecnológico? 12 febrero, 2025
    La digitalización está transformando nuestra relación con la muerte y el duelo: el difunto se ha vuelto cada vez más "invisible". En su lugar, cobran protagonismo las representaciones digitales del fallecido en las redes sociales, así como proliferan los cementerios virtuales.
    Redacción T21
  • ¿Puede la gripe aviar desatar una nueva pandemia? 11 febrero, 2025
    Una nueva cepa de gripe aviar en Nevada, Estados Unidos, muestra una mutación preocupante: se trata de una variedad que intriga a los científicos, porque se relaciona directamente con la influenza aviar altamente patógena (IAAP) en humanos, que provocó la primera y única muerte humana relacionada con la gripe aviar en América del Norte hasta […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Descubren cómo el cerebro supera el miedo 11 febrero, 2025
    Un equipo de investigadores ha identificado cómo el cerebro supera al miedo en roedores: han logrado describir el mecanismo cerebral que se activa en los ratones para superar el miedo instintivo. De confirmarse en humanos, el hallazgo podría ayudar a la investigación de tratamientos y soluciones para personas con patologías como el trastorno de estrés […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan por el centro de la […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21