Microcerebros para combatir el autismo

 
Microcerebros para combatir el autismo

Lo han hecho reconvirtiendo células de la piel de pacientes en células madre

Como si de una máquina del tiempo se tratara, un consorcio de científicos de la Universidad de Yale (New Haven, EEUU) ha logrado reconvertir células de la piel (ya conformadas) de pacientes con autismo en células madre. Una forma de volver al origen de este trastorno para observar desde las fases iniciales del desarrollo celular en qué momento y de qué manera ocurren las alteraciones genéticas desencadenantes, a las que también hay que poner nombre.

Cabe subrayar, aclaran los autores del estudio, publicado esta semana en la revista Cell, que la base genética no es la única responsable de las enfermedades que afectan al desarrollo del cerebro, como el autismo (se sabe, por ejemplo, que tener hijos a una edad avanzada aumenta el riesgo), aunque sí supone una marca significativa e indiscutible. De ahí que identificar los errores genéticos vinculados al autismo sea uno de los grandes retos de la Psiquiatría.

En este campo queda mucho por descubrir. "El autismo es una enfermedad muy compleja y resulta difícil estudiar sobre los procesos de desarrollo en los tejidos humanos", argumenta Flora Vaccarino, una de las investigadoras responsables de este trabajo. Se sabe que el trastorno de espectro autista severo aparece durante el desarrollo cerebral, pero en la mayoría de los casos, en el 80%, se desconoce el punto inicial o la base genética. Recientes estudios de mutaciones genéticas en casos raros de autismo insinúan que el desarrollo de la corteza cerebral en el periodo fetal es anormal en el autismo. A partir de aquí, el equipo de investigación de Yale buscó establecer claramente los errores que suceden en esta fase. Vaccarino y su equipo de científicos seleccionaron cuatro pacientes con este diagnóstico, pero con una peculiaridad que sólo comparte el 20% de los afectados: aquellos que tienen un cerebro de mayor tamaño (macrocefalia).

Después de aislar las células de la piel de dichos participantes (mediante biopsias) y sus padres, en el laboratorio las convirtieron en células madre pluripotentes, creando así una "especie de cerebro en miniatura" u organoide. Las células madres crecieron en un espacio tridimensional, simulando un minicerebro. A continuación, compararon la expresión genética y el desarrollo de los tipos de células entre los pacientes y sus familiares sin autismo). En lugar de "partir de la genética [a través de una análisis de sangre], hemos empezado con la biología de esta enfermedad", puntualiza la autora, profesora de Psiquiatría Infantil y de Neurobiología de la Universidad de Yale.

La línea de investigación de Vaccarino y sus colegas "es muy novedosa, otra forma de obtener información. Un abordaje complementario muy interesante y elegante", señala al comentar este trabajo Carmen Moreno, psiquiatra del programa AMI- TEA del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid.

Los denominados "cerebros organoides" de laboratorio apenas miden unos milímetros de diámetro, pero imitan conceptos básicos del desarrollo temprano del cerebro humano, que corresponde aproximadamente a los primeros meses de gestación. Tras analizar los minicerebros, los investigadores descubrieron "que las células de los pacientes dividen a un ritmo más rápido, que se produjeron más neuronas inhibidoras del control celular y más sinapsis", expone Vaccarino. También observaron un aumento de 10 veces en el gen FOXG1, que es importante en el crecimiento y desarrollo temprano de las neuronas en el cerebro embrionario. Los resultados son, tal y como señala la especialista española, "muy coherentes con los últimos avances científicos, que relacionaban la formación de sinapsis, el control de los genes cerebrales y la cromatina con las causas del autismo [según un estudio publicado en Nature a finales de 2014]".

Sorprendentemente, "mediante la regulación de los niveles de expresión FOXG1 en las células neuronales de los pacientes, hemos sido capaces de revertir algunas de las alteraciones neurobiológicas", agrega la investigadora. "De hecho, la corrección de la sobreexpresión FOXG1 impidió la sobreproducción de neuronas inhibidoras en las células del paciente". Además, "también encontramos una relación entre la magnitud de los cambios en la expresión génica y el grado de macrocefalia y la gravedad del paciente". Todo esto sugiere, que "podría ser factible intervenir para restablecer el equilibrio neural [...] FOXG1 podría utilizarse como biomarcador potencial o firma molecular de graves casos de autismo y conducir a nuevas dianas terapéuticas para el tratamiento del autismo"