Los científicos reviven tejido cerebral congelado incluso después de 18 meses. Pero la criogenia sigue siendo el sueño de un multimillonario

Los científicos han introducido un nuevo método para la criopreservación de tejido cerebral humano y organoides neuronales. Esta innovadora técnica permitió a los científicos congelar tejido cerebral humano y revivirlo sin sufrir daños. Este avance supone un punto de inflexión en el estudio de las enfermedades neurológicas, afirman Zhicheng Shao y su equipo de la Universidad Fudan de Shanghai, China.

Para que quede claro desde el principio, los científicos no congelaron ni congelaron los cerebros humanos. Este esfuerzo utiliza organoides cerebrales (tejido cultivado artificialmente, in vitro, que se asemeja a partes del cerebro humano) derivados de células madre embrionarias humanas. Se trata esencialmente de pequeños tejidos cerebrales cultivados en un plato.

Tradicionalmente, la congelación del tejido cerebral produce un daño celular significativo cuando se descongela, lo que limita las capacidades de investigación. Para solucionar este problema, los investigadores cultivaron organoides cerebrales durante muchas semanas y luego los bañaron en una mezcla patentada de productos químicos. Los organoides, que medían sólo unos cuatro milímetros, contenían neuronas y células madre neurales capaces de convertirse en diversas células cerebrales funcionales.

La solución MEDY

La clave de este avance reside en una mezcla química llamada MEDY, hecha de metilcelulosa, etilenglicol, DMSO e Y27632. DMSO (dimetilsulfóxido) es un disolvente y crioprotector versátil que previene la formación de cristales de hielo en las células durante la congelación, mientras que Y27632 es una molécula pequeña inhibidora que se dirige a ROCK (proteína quinasa asociada a Rho) para mejorar la supervivencia y el crecimiento celular.

Este brebaje fue identificado después de extensas pruebas con varios compuestos para encontrar el mejor conservante durante el proceso de congelación y descongelación. Se ha descubierto que MEDY minimiza la muerte celular y promueve el crecimiento de manera efectiva.

En sus experimentos, el equipo de Shao almacenó los organoides tratados con MEDY en nitrógeno líquido durante al menos 48 horas. Una vez descongelados, monitorearon los organoides durante dos semanas, evaluando la muerte celular y el crecimiento de neuritas, ramas de células nerviosas. Los organoides tratados con MEDY mostraron una gran similitud en apariencia, crecimiento y función con sus homólogos no congelados. Esto fue constante incluso después de haber estado congelado durante 18 meses en un caso particular.

Por qué los científicos necesitan congelar tejido cerebral

Las enfermedades mentales crean un costo enorme, tanto financiero como de vidas humanas. Y más del 90% de los nuevos fármacos candidatos fracasan durante los ensayos clínicos. Esta falta se debe en parte al desafío de trasladar los efectos de los fármacos de modelos animales a humanos.

Aquí es donde entran los organoides cerebrales. Estos tejidos imitan el desarrollo y función del cerebro humano. Por lo tanto, pueden ser mucho más útiles que otro estudio prometedor en ratones que no termina en ninguna parte. Sin embargo, su cultivo a largo plazo y sus altos costos de mantenimiento han limitado su uso generalizado.

MEDY aborda estos problemas proporcionando un método de criopreservación confiable que mantiene la citoarquitectura neuronal y la actividad funcional de los organoides cerebrales. Una de las ventajas importantes de MEDY es su aplicabilidad a una amplia gama de organoides específicos de regiones del cerebro, como los del prosencéfalo, la médula espinal y el cerebro de vesículas ópticas. Esta versatilidad significa que los investigadores ahora pueden preservar y utilizar estos organoides durante períodos prolongados, reduciendo el tiempo de preparación y los costos asociados con el cultivo continuo.

La preservación exitosa del tejido cerebral se extiende más allá de los organoides. El equipo también probó MEDY en cubos de 3 milímetros de tejido cerebral de una niña de 9 meses con epilepsia. Estas muestras de tejido conservaron su estructura y función después de la descongelación y permanecieron activas en cultivo durante más de dos semanas.

No es el dispositivo criogénico de ciencia ficción que esperabas, pero quién sabe lo que depara el futuro.

Los investigadores ahora pueden mantener grandes bibliotecas de organoides cerebrales que representan diversas afecciones, lo que facilita la detección y el desarrollo de nuevos fármacos. Asimismo, podrán establecer un biobanco de organoides cerebrales derivados de pacientes con diferentes enfermedades cerebrales. Un recurso de este tipo respalda los enfoques de medicina personalizada, lo que permite a los investigadores estudiar los mecanismos de las enfermedades y desarrollar tratamientos personalizados más eficaces.

Con más investigación y pruebas en tejidos más grandes, MEDY podría allanar el camino para la preservación de cerebros humanos completos, aunque este objetivo sería como apuntar a las estrellas en este momento. El cerebro humano es increíblemente complejo, muchos órdenes de magnitud más difícil de preservar que una pequeña porción de tejido neural. La criopreservación (el sueño húmedo de todo multimillonario) también tendría que funcionar en todo el cuerpo porque ningún cerebro ha evolucionado jamás para funcionar en un entorno similar a una tina. Tal objetivo es imposible con la tecnología actual, pero todos pueden adivinar el nivel de avance tecnológico dentro de un siglo.

Por ahora, este desarrollo marca un paso fundamental hacia la mejora de la criopreservación de tejidos sensibles. Ya tiene aplicaciones inmediatas en la investigación neurodegenerativa. La técnica MEDY podría transformar la forma en que los científicos estudian el desarrollo del cerebro y las enfermedades, lo que en última instancia conduciría a importantes avances médicos.

Los hallazgos fueron reportados en la revista. Métodos de informes celulares.