Mini cerebros podrían acelerar investigación y medicina contra el Zika los en fetos

Tras el estudio de unos mini cerebros de laboratorio, creados por una máquina que fue hecha por una impresora tridimensional, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins descubren cómo el virus del Zika causa la microcefalia y otros daños en los cerebros fetales.

Según los expertos, el virus infecta las células madre que forman la capa externa, del cerebro, es decir la corteza cerebral.

No obstante, los investigadores enfatizan que la tecnología tridimensional y los mini cerebros no solamente puede ayudar a encontrar más información sobre el virus sino también nuevos fármacos para contrarrestarlo en las madres embarazadas que sufren la picadura por el mosquito que carga el Sika.

La idea fue utilizar una impresora 3D para fabricar el equipo donde se hacen crecer los mini cerebros. Las máquinas que tienen el nombre de biorreactores, y los mini cerebros, abrirán nuevas e invalorables ventanas para entender el desarrollo del cerebro humano, los trastornos cerebrales y las pruebas de selección de fármacos y, tal vez, hasta producir neuronas que sirvan para tratar la enfermedad de Parkinson y otras, asegura el estudio.

Los cerebritos que miden como la cabeza de un alfiler, y que según los doctores son más fieles a la realidad y más rentables que otros modelos similares, fueron creados gracias al hijo de dos científicos de Johns Hopkins y otros dos estudiantes de secundaria que hacían sus pasantías en el laboratorio.

“Hemos estado trabajando por tres años en crear un mejor modelo de investigación para el desarrollo cerebral, y es fortuito que ahora podamos usar esta tecnología para dar a conocer la crisis grave de salud pública que representan las infecciones por el Zika”, dice el doctor Hongjun Song, catedrático de Neurología y Neurociencias en el Instituto de Ingeniería Celular de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

“Este modelo 3D, que es más realista, confirma lo que sospechábamos basándonos en nuestras observaciones de cultivos celulares bidimensionales: que el Zika causa la microcefalia (cerebros y cabezas anormalmente pequeños) atacando principalmente a las células progenitoras neurales que forman el cerebro y convirtiéndolas en fábricas de virus”, sostiene Song.

En los últimos años, investigadores de diversas áreas han comenzado a hacer crecer órganos diminutos a partir de células madre humanas para visualizar mejor los procesos de desarrollo y de las enfermedades, y acelerar la búsqueda de nuevos fármacos. Sin embargo, aclara Song, las técnicas existentes para crear y trabajar con los mini cerebros tienen límites y son costosas, por lo que la impresora 3D fue la clave para producir la máquina que crea los cerebros pequeños.

Hasta este momento, el grupo ha utilizado el nuevo biorreactor para crear tres tipos de mini cerebros que simulan la parte anterior, media y posterior del cerebro humano.

El actual estudio del Zika se realizó en el cerebro anterior o proscencéfalo, el primer mini cerebro formado con las seis capas de diferentes tipos de células que se encuentran en la corteza cerebral humana.

“Una de las cosas que los mini cerebros nos permitieron hacer fue modelar los efectos de la exposición al virus del Zika durante las diferentes etapas del embarazo’, indica la doctora Guo-li Ming, investigadora y catedrática de Neurología, Neurociencias, y Psiquiatría y Ciencias Conductuales.

“Si la infección ocurría en etapas muy tempranas del desarrollo, el virus infectaba principalmente a las células progenitoras neurales de los mini cerebros, y los efectos eran muy serios”, sostiene Ming.

“Después de un tiempo, los mini cerebros dejaban de crecer y se desintegraban. En una etapa posterior, que simulaba el segundo trimestre, el Zika aún mostraba preferencia por infectar a las células progenitoras neurales, pero además afectaba a algunas neuronas. El crecimiento se hacía más lento y la corteza era más delgada que la de los cerebros no infectados”, agrega la experta.

Las diferencias manifiestas en estos efectos corresponden a lo que los médicos han visto en los recién nacidos de mujeres que contrajeron el virus del Zika durante el embarazo, y también en abortos espontáneos, observa la investigadora, concretamente que cuanto más temprano en el embarazo quedan infectadas por el Zika, más graves son sus efectos.

El siguiente paso de los investigadores será someter a pruebas los fármacos ya aprobados por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) para tratar otras afecciones en los mini cerebros y ver si alguno de ellos podría proporcionar protección contra el Zika.