Un equipo de investigadores de Rutgers y Stanford han creado una nueva manera de inyectar células nerviosas humanas sanas en un cerebro, algo 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.
El logro -una innovación importante- implica convertir células madre derivadas de tejido adulto en neuronas humanas en 3-D a modo de “andamios”, o pequeñas islas, de fibras, dice Prabhas V. Moghe, distinguido profesor de los departamentos de Ingeniería Biomédica y Química e Ingeniería Bioquímica de la Universidad de Rutgers.
Los andamios, cargados con las neuronas sanas, pueden reemplazar a células enfermas, y se inyectaron en los cerebros de ratón.
“Si se puede trasplantar células de una forma que imite la forma en que estas células ya están configurados en el cerebro, estaremos un paso más cerca de conseguir que el cerebro pueda comunicarse con células que ahora solo pueden transpantarse”, dijo Moghe, director de investigación para la Escuela de Asociaciones de Ingeniería y Ciencias de la Salud en Rutgers. “En este trabajo, hemos hecho eso al proporcionar las señales de las neuronas para establecer contactos rápidamente en 3-D”.
En su estudio multidisciplinar, publicado en línea en la revista Nature Comunicaciones, una docena de científicos de varios equipos de Rutgers y Stanford discuten sobre estos andamios en 3-D y sus beneficios potencialmente amplios.
Las neuronas, o células nerviosas, son críticas para la salud y su buen funcionamiento. Los cerebros humanos tienen alrededor de 100 mil millones de neuronas, que sirven como mensajeros que transmiten señales desde el cuerpo al cerebro y viceversa.
Moghe define un andamio 3-D, desarrollado por los científicos, como algo que se compone de diminutas fibras de polímeros. Cientos de neuronas se adhieren a las fibras y se ramifican, enviando señales. Los andamios tienen aproximadamente 100 micrómetros de ancho -el grosor de un cabello humano.
“Tomamos un montón de estas islas y luego las inyectamos en el cerebro de un ratón,” asevera.“Estas neuronas que se trasplantaron en realidad sobrevivieron de forma estupenda. De hecho, sobrevivieron mucho mejor que otros estándares “.
De hecho, los resultados de esta tecnología aumentan 100 veces la supervivencia celular por encima de otros métodos, concluyó Moghe.
En el futuro puede ayudar a personas que sufren Parkinson, esclerosis múltiple, esclerosis lateral amiotrófica (ELA), o enfermedad de Lou Gehrig, Alzheimer, lesiones en médula espinal o cerebrales traumáticas, y conmociones cerebrales, resume.
Estas enfermedades y condiciones a menudo surgen de la pérdida de células del cerebro. la enfermedad de Parkinson, por ejemplo, es causada por la pérdida de células del cerebro que producen dopamina, un neurotransmisor clave. la pérdida de células del cerebro puede conducir a temblores 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 estos andamios, permitiendo a los científicos aumentar el número de neuronas implantadas en el cerebro. “Cuantas más neuronas podamos trasplantar, mayores beneficios terapéuticos se pueden aportar a la enfermedad“, dijo Moghe. “Queremos tratar de meter tantas neuronas como sea posible en el menor espacio posible.”
La idea es “crear circuito neuronales muy densos; que no sólo es altamente funcional, sino también más sencillo de controlar”, dijo, y agregó que las pruebas en ratones con la enfermedad de Parkinson está en marcha.
Finalmente, con un progreso continuo, los investigadores podrían realizar estudios en personas. Moghe estima que se necesitarían de 10 a 20 años para probar la tecnología en seres humanos.
El desarrollo de la tecnología andamio y la reprogramación de las células madre en los andamios era “el trabajo en equipo más duro. Llevó muchos años hasta llegar aquí, así que hay invertido en ello un montón de esfuerzo en él”, concluye.
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