Una nueva técnica ha permitido a los científicos congelar tejido cerebral humano para que recupere su función normal después de la descongelación, lo que podría abrir la puerta a mejores formas de estudiar las condiciones neurológicas.
El tejido cerebral no suele sobrevivir a la congelación y descongelación, un problema que ha obstaculizado significativamente la investigación médica. En un esfuerzo por superar esto, Zhicheng Shao de la Universidad Fudan en Shanghai, China, y sus colegas utilizaron células madre embrionarias humanas para cultivar muestras de cerebro autoorganizadas, conocidas como organoides, durante tres semanas, tiempo suficiente para el desarrollo de neuronas y sistemas nerviosos. células madre que pueden convertirse en diferentes tipos de células cerebrales funcionales.
Luego, los investigadores colocaron estos organoides, que medían 4 milímetros de ancho en promedio, en diferentes compuestos químicos, como azúcares y anticongelante, que sospechaban que podrían ayudar a mantener vivas las células cerebrales mientras estaban congeladas y capaces de crecer después de ser descongeladas.
Después de almacenar estos organoides en nitrógeno líquido durante al menos 24 horas, el equipo los descongeló y buscó la muerte celular o el crecimiento de neuritas (las «ramas» de las células nerviosas) durante las dos semanas siguientes.
Con base en las tasas de muerte celular y crecimiento asociadas con cada compuesto, los investigadores eligieron sus mejores compuestos candidatos, probando diferentes combinaciones durante pruebas de congelación y descongelación en un nuevo conjunto de organoides.
La combinación que provocó la menor muerte celular y el mayor crecimiento fue una mezcla de compuestos químicos llamados metilcelulosa, etilenglicol, DMSO e Y27632, que los científicos llamaron «MEDY». Sospechan que MEDY interfiere con una vía que de otro modo programa la muerte celular.
Shao y sus colegas probaron MEDY a través de una serie de experimentos con organoides cerebrales que tenían desde 28 días hasta más de 100 días. El equipo colocó los organoides en MEDY, antes de congelarlos (generalmente durante 48 horas) y descongelarlos. Luego, los investigadores observaron su crecimiento en el laboratorio hasta 150 días después de la descongelación.
Descubrieron que la apariencia, el crecimiento y la función de los organoides descongelados eran muy similares a los de los organoides de la misma edad que nunca habían sido congelados, incluso entre aquellos que habían estado congelados en MEDY durante 18 meses. El equipo también observó resultados similares para organoides que representan diferentes regiones del cerebro.
Finalmente, los investigadores tomaron cubos de 3 milímetros de tejido cerebral de una niña de 9 meses con epilepsia y los colocaron en MEDY, antes de congelarlos y descongelarlos. El tejido mantuvo su estructura previa a la congelación y continuó activo en un cultivo de laboratorio durante al menos dos semanas después de la descongelación.
Ser capaz de congelar tejidos cerebrales humanos podría conducir a mejores investigaciones sobre el desarrollo del cerebro en el laboratorio para investigaciones de salud , dice Roman Bauer de la Universidad de Surrey en el Reino Unido.
João Pedro Magalhães , de la Universidad de Birmingham (Reino Unido), dice que está impresionado de que el método del equipo haya prevenido con éxito la muerte celular y preservado la función. «Sabemos que las células cerebrales son muy frágiles y sensibles al estrés», dice.
Con mucha más investigación y el uso de tejidos más grandes, el trabajo algún día podría conducir a congelar cerebros enteros, dice Magalhães. “Pensando en décadas o siglos adelante, podemos imaginar que se criopreservará a pacientes que tengan una enfermedad terminal o a astronautas criopreservados para viajar a otros sistemas estelares”, afirma. MEDY puede representar “un pequeño paso” hacia ese objetivo, afirma Magalhães.
Cactus24// 26-05-2024
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