Un equipo de investigación liderado por el Dr. András Lakatos ha alcanzado un avance significativo en el campo de la biomedicina al lograr recrear en un entorno de laboratorio un circuito funcional que conecta el cerebro con la médula espinal. Para conseguir este resultado, los científicos utilizaron organoides humanos, estructuras celulares que imitan la arquitectura de los órganos reales.
Hasta el momento, el consenso en la medicina sostenía que el sistema nervioso central, una vez superada una etapa específica del desarrollo humano, perdía prácticamente toda su capacidad para regenerar sus conexiones. Esta limitación se debe a que, en un punto determinado de la vida, el sistema nervioso deja de ser capaz de regenerar los axones, que son las prolongaciones de las neuronas encargadas de transmitir las señales nerviosas a través del cuerpo. Esta incapacidad regenerativa es la razón por la cual las lesiones cerebrales y las lesiones medulares suelen volverse permanentes, derivando en discapacidades graves como la pérdida de la movilidad en las piernas o la incapacidad para agarrar objetos. Esta característica no solo afecta a quienes sufren lesiones traumáticas en la médula espinal, sino que también es un factor determinante en enfermedades neurológicas como la esclerosis múltiple o la enfermedad de la neurona motora.
Sin embargo, el estudio desarrollado en la Universidad de Cambridge y publicado recientemente en la revista Cell Reports pone en duda la idea de que esta irreversibilidad sea inevitable. El equipo del Dr. Lakatos ha dado un salto cualitativo al construir una versión en miniatura del sistema de conexión entre el cerebro y la médula espinal. Para ello, los investigadores emplearon células madre humanas obtenidas de pacientes, con las cuales crearon organoides cerebrales y medulares en tres dimensiones, cada uno con un tamaño similar al de un guisante.
El experimento consistió en mantener estos tejidos separados pero conectados dentro de una placa de cultivo. Durante el proceso, los científicos observaron que las fibras nerviosas o axones del tejido cerebral crecían de manera espontánea a través del espacio que los separaba hasta integrarse con la médula espinal. Este proceso culminó en la formación de un circuito funcional que fue capaz de provocar la contracción de grupos musculares, demostrando que la comunicación entre ambos tejidos era efectiva.
A medida que el equipo monitoreaba el sistema durante más de un año, realizaron un descubrimiento clave sobre la temporalidad de la regeneración. Detectaron que, hasta el día 150, los axones conservaban una capacidad natural para regenerarse tras sufrir daños. No obstante, una vez superado ese periodo, dicha capacidad de crecimiento se veía severamente afectada. George Gibbons, primer autor del estudio, ha señalado que esta escasa capacidad de regeneración es algo inherente a las neuronas humanas conforme estas maduran.
Para profundizar en este fenómeno, el equipo analizó la expresión génica e identificó una red de genes que actúa como un interruptor biológico. Esta red es la responsable de restringir el crecimiento de los axones a medida que las neuronas establecen sus conexiones. Al bloquear los reguladores clave de esta red genética, los investigadores lograron reactivar la capacidad regenerativa de las células.
Posteriormente, los científicos cruzaron estos hallazgos con bases de datos de compuestos farmacológicos para buscar sustancias que pudieran influir en dicha red genética. Como resultado, identificaron el linestrenol, un fármaco hormonal utilizado comúnmente en tratamientos para trastornos menstruales y en anticonceptivos. Aunque el Dr. Lakatos ha advertido que el linestrenol por sí solo no garantiza la reparación total de una médula espinal lesionada, el hecho de que funcione demuestra que es posible intervenir directamente en las neuronas humanas para reprogramar su potencial regenerativo. El Dr. Lakatos añadió que el siguiente paso será comprobar si esta estrategia puede restablecer conexiones funcionales adecuadas en un entorno clínico.
Este avance se suma a una tendencia creciente en la Universidad de Cambridge, donde se lidera el uso de "mini órganos" para modelar patologías y la biología humana. Actualmente, los organoides se utilizan en diversos proyectos pioneros, incluyendo la comprensión de la enfermedad de Crohn en niños, la modelización de las primeras etapas del embarazo y la reparación de hígados dañados.
El trabajo ha sido financiado por el Consejo de Investigación Médica del Reino Unido y la organización Spinal Research. Louisa McGinn, directora ejecutiva de Spinal Research, ha destacado que este avance representa el inicio de una era de esperanza para los 15 millones de personas que conviven con lesiones medulares en todo el mundo. Según McGinn, los próximos cinco años suponen una oportunidad sin precedentes, ya que las tecnologías de vanguardia y las terapias innovadoras se acercan cada vez más a la realidad clínica.
Finalmente, el equipo del Dr. Lakatos ha reafirmado su compromiso de continuar con estas investigaciones. Sostienen que el trabajo con organoides no solo abre una ventana sin precedentes a la biología humana, sino que constituye un punto de inflexión necesario para desarrollar tratamientos contra afecciones que, hasta el día de hoy, se consideraban incurables.
