Los científicos de las Universidades de Rutgers y Stanford han creado una nueva tecnología que algún día podría ayudar a tratar la enfermedad de Parkinson y otras enfermedades devastadoras relacionadas con el cerebro que afectan a millones de personas.
La tecnología –una gran innovación – consiste en convertir las células madre derivadas de tejido adulto en neuronas humanas, sobre “andamios 3D” o pequeñas islas de fibras, dijo Prabhas V. Moghe, un distinguido profesor que ejerce en los departamentos de Ingeniería Biomédica y de Ingeniería Química y Bioquímica de la Universidad de Rutgers.
Los andamios, cargados con neuronas sanas y beneficiosas que pueden reemplazar a las células enfermas, se inyectaron en los cerebros de los ratones.
“Si se pueden trasplantar células de tal manera que imiten la forma en que estas células ya están configuradas en el cerebro, estamos un paso más cerca de conseguir que el cerebro se comunique con las células que acaban de ser trasplantadas“, dijo Moghe, director de investigación de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Salud en Rutgers. “En este trabajo lo hemos conseguido proporcionando señales a las neuronas para que rápidamente creasen una red en 3-D“.
En su estudio multidisciplinar, publicado en la revista Nature Communications, una docena de científicos de los equipos de Rutgers y Stanford discuten los andamios en 3-D y sus beneficios, que son potencialmente amplios.
Las neuronas, o células nerviosas, son críticas para la salud humana y para un correcto funcionamiento. Los cerebros humanos tienen alrededor de 100 mil millones de neuronas, que actúan como mensajeros que transmiten señales desde el cuerpo al cerebro y viceversa.
Moghe dijo que un andamio 3-D, desarrollado por los científicos, se compone de diminutas fibras de polímero. Cientos de neuronas se adhieren a las fibras y se ramifican, enviando sus señales. Los andamios son de aproximadamente 100 micrómetros de ancho, aproximadamente el grosor de un cabello humano.
“Tomamos un montón de estas islas y luego las inyectamos en el cerebro del ratón” dijo. “Estas neuronas trasnplantadas en el cerebro sobrevivieron milagrosamente bien. De hecho, sobrevivieron mucho mejor que el estándar de oro en este campo“.
De hecho, los resultados de la tecnología de andamiaje resultaron en un aumento 100 veces mayor de la supervivencia celular sobre otros métodos, dijeron Moghe. Esto podría ayudar a las personas que padecen la enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), enfermedad de Alzheimer, lesiones traumáticas cerebrales y de médula espinal, y conmociones cerebrales, enumeró.
Estas enfermedades a menudo surgen por la pérdida de las células cerebrales. La enfermedad de Parkinson, por ejemplo, está causada por la pérdida de células cerebrales que producen dopamina, un neurotransmisor clave. La pérdida de células cerebrales puede conllevar temblor en las manos, brazos, piernas, mandíbula y cara; rigidez, o agarrotamiento de las extremidades y el tronco; lentitud de movimiento y trastornos del equilibrio y coordinación, de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud.
El siguiente paso sería mejorar aún más los biomateriales de andamiaje, para que puedan permitir a los científicos aumentar el número de neuronas implantadas en el cerebro. “Cuantas más neuronas que podamos trasplantar, se podrán aportar más beneficios terapéuticos a la enfermedad“, dijo Moghe. “Queremos tratar de implantar tantas neuronas como sea posible, en el menor espacio posible“.
La idea es “crear un circuito muy denso de neuronas que no sólo tenga alta funcionalidad, sino que también esté mejor controlado“, dijo, y agregó que están en marcha las pruebas en ratones con la enfermedad de Parkinson para ver si mejoran o se recuperan de la enfermedad.
Finalmente, con un progreso continuo, los investigadores podrían realizar estudios en personas. Moghe estima que se necesitarían entre 10 y 20 años para probar la tecnología en seres humanos.
El desarrollo de la tecnología de andamiaje y la reprogramación de las células madre en los andamios fue “un trabajo en equipo muy duro“, dijo. “Nos ha llevado muchos años llegar hasta aquí“.
..Susana Calvo
