Minicerebros de laboratorio para tratar el autismo

De acuerdo con el Centro de Control de Enfermedades de Estados Unidos (CDC), los trastornos del espectro autista (TEA) son «una discapacidad del desarrollo que puede provocar problemas sociales, de comunicación y conducta significativos. La mayoría de los trastornos del espectro autista tienen un componente genético complejo y multifactorial, lo que dificulta la búsqueda de tratamientos específicos». Pero hay una excepción: el síndrome de Rett. Quienes nacen con esta forma tienen mutaciones específicas en el gen Mecp2, lo que provoca un grave deterioro del desarrollo cerebral.

Todavía no hay tratamiento ya que las terapias actuales tienen como objetivo aliviar los síntomas, pero no abordan la causa raíz. En nuestro país, la Confederación Autismo de España apunta a una prevalencia de aproximadamente 1 caso de TEA por cada 100 nacimientos. Si tenemos en cuenta que en 2019 hubo unos 359.000 nacimientos, estamos hablando de casi 3.600 recién nacidos con TEA.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de California han dado un paso de gigante en el tratamiento del síndrome de Rett con el uso de organoides cerebrales o minicerebros. Aunque parezca de ciencia ficción, el desarrollo de organoides cerebrales es relativamente sencillo y se utiliza en muchas investigaciones para prescindir de trabajar con embriones o animales. Para desarrollar un minicerebro, los científicos toman células madre de la piel y las reprograman en células madre pluripotentes (capaces de convertirse en cualquier tipo de célula o tejido corporal). Luego se las incorpora en un cultivo celular que imita el entorno que permite que nuestro propio cerebro crezca y las neuronas aumentarán y crearán sus propias conexiones.

El equipo de la Universidad de California, con Alysson R. Muotri, creó estos minicerebros con una pequeña alteración: carecen del gen funcional Mecp2, con el objetivo de estudiar mejor la enfermedad. Pero no es la primera vez que este experto trabaja con minicerebros: previamente los desarrolló para estudiar el impacto del virus del Zika, del VIH y Muotri y también envió sus organoides cerebrales a la Estación Espacial Internacional para probar el efecto de la microgravedad en el desarrollo del cerebro, y las perspectivas de vida humana más allá de la Tierra.

«La mutación genética que causa el síndrome de Rett se descubrió hace décadas, pero el progreso en su tratamiento se ha retrasado, al menos en parte porque los estudios con modelos de ratón no se han traducido a los humanos – explica Muotri –. Existe una tendencia en el campo de la neurociencia a buscar medicamentos muy específicos que alcancen objetivos y a usar un solo medicamento para una enfermedad compleja, pero no hacemos eso para muchos otros trastornos complejos, donde se utilizan tratamientos múltiples. Del mismo modo, aquí ningún objetivo solucionó todos los problemas. Tenemos que empezar a pensar en términos de cócteles de medicamentos, ya que han tenido éxito en el tratamiento VIH y cánceres».

En el estudio, publicado en EMBO Molecular Medicine, el equipo de Muotri identificó dos fármacos que contrarrestan las deficiencias causadas por la falta del gen MECP2. Estos compuestos restauraron los niveles de calcio, la producción de neurotransmisores y la actividad del impulso eléctrico, devolviendo los organoides cerebrales del síndrome de Rett a niveles casi normales. Desde luego esto no significa que ya se ha encontrado tratamiento. Los organoides cerebrales no son réplicas perfectas: carecen de conexiones con otros órganos y los fármacos utilizados no necesitan atravesar la barrera hematoencefálica, una serie de vasos sanguíneos especializados que mantienen el cerebro libre de bacterias, virus y toxinas. Pero los investigadores encuentran que los organoides sirven para comprobar los cambios en la estructura física o la expresión genética a lo largo del tiempo o como resultado de una mutación genética, virus o fármaco.