Científico israelí desarrolla 'cerebro en un chip', para investigación pionera

Enlace Judío México – Un investigador israelí ha logrado construir un “cerebro en un chip”, que facilitará investigar el cerebro humano en niveles de detalle y precisión antes imposibles.

ASAF RONEL

Un artículo que describe el sistema desarrollado por el Dr.Ben Meir Maoz del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tel Aviv y la Escuela Sagol de Neurociencia, junto con el Instituto Wyss de Harvard y el Instituto KTH sueco, fue publicado esta semana en la revista Nature Biotechnology.

Los órganos en los chips han existido por más de una década y han dado lugar a varios avances científicos, explica Maoz. Pero este desarrollo permite tomar un sistema complejo como el cerebro, descomponerlo en subunidades y aún preservar los enlaces entre ellas como si fueran una unidad.

“Este nuevo desarrollo ofrece mil y una nuevas opciones para la investigación. Entre otras cosas, su sistema de chips evitará la necesidad de llevar a cabo experimentos en animales o seres humanos, y aumentará la precisión de los estudios. El sistema permitirá a investigadores probar sus medicamentos en un “cerebro humano” de una manera más precisa”, comenta Maoz.

El fenómeno de las enfermedades neurodegenerativas (como la enfermedad de Alzheimer) es casi inexistente en otros animales, lo que hace muy difícil el uso de animales como modelos para humanos en esta área, y por razones éticas estas enfermedades no se pueden estudiar en seres humanos vivos. Este sistema permitirá realizar experimentos con un modelo humano real que no es realmente humano.

El nuevo sistema se enfoca en el cerebro y su conexión a los vasos sanguíneos que le suministran con oxígeno, nutrientes y productos químicos. Debido a la sensibilidad del tejido cerebral, en su unión con los vasos sanguíneos hay un tejido llamado “barrera hermatoencefálica”, que regula las sustancias que van del torrente sanguíneo al cerebro y viceversa. El Dr. Maoz explica que es muy difícil comprender la interacción entre los vasos sanguíneos y las células nerviosas a nivel celular, ya que los científicos no pueden trabajar con un cerebro humano vivo, y las células cultivadas no reflejan cómo se genera esta interacción.

Maoz ha creado un órgano chip de tejido humano en crecimiento compuesto de tejido donado y células madre convertidas en células de órganos para poder simular la actividad del órgano de forma controlada y conectar las diferentes partes de los vasos sanguíneos y las células nerviosas del cerebro. En los últimos cuatro años, Maoz construyó un sistema en vivo que simula las interacciones del cerebro humano; tejido de chip cerebral que está conectado a dos chips de tejido de células y vasos sanguíneos que se asemejan a la barrera hematoencefálica.

El sistema todavía está en su infancia, pero ya ha revelado que los vasos sanguíneos en el cerebro no son sólo conductos de suministro de sangre, “sino que liberan sustancias químicas y nutrientes que ayudan a que el cerebro funcione mejor”, dice. Un segundo experimento examinó el funcionamiento de la metanfetamina y arrojó información sobre cómo funciona el medicamento en el pensamiento de quienes lo usan.

La siguiente etapa, dice Maoz, es construir órganos de chip humanos adicionales, como el hígado o el sistema inmune, y conectarlos al sistema cerebral para construir un modelo completo del cuerpo humano en chips.

Este modelo podría reemplazar a los animales en el laboratorio y ofrecer a los investigadores una visión sin precedentes de la influencia de diversos productos químicos en el cerebro humano y el desarrollo biológico de diversas enfermedades únicas para los humanos.