Crean ‘minicerebros’ para modelar la demencia

Para comprender mejor cómo se desarrolla la enfermedad, científicos de Mayo Clinic han creado minimodelos cerebrales en placas de Petri que se imitan a las características claves observadas en los cerebros de pacientes con demencia con cuerpos de Lewy.

Los minicerebros, también conocidos como organoides cerebrales, son grupos de células cultivadas en el laboratorio que imitan la estructura del cerebro humano. El equipo también identificó cuatro compuestos farmacéuticos potenciales que pueden ofrecer enfoques prometedores para el tratamiento de la enfermedad. Sus hallazgos están publicados en Science Advances.

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No hay cura para la DCL, y los científicos dicen que hay pocos modelos preclínicos precisos disponibles para estudiarla. Una característica sorprendente de la enfermedad es una proteína llamada alfa-sinucleína, codificada por el gen SNCA. Esa proteína se encuentra en las células nerviosas del cerebro y puede acumularse en masas llamadas cuerpos de Lewy, que pueden contribuir a los síntomas de la demencia.

Para comprender mejor la patología de la enfermedad, un equipo de investigación de Mayo Clinic dirigido por la neurocientífica y autora principal, la Dra. Na Zhao, desarrolló modelos preclínicos de minicerebro utilizando células madre de pacientes con DCL que tenían copias adicionales del gen SNCA, lo que puede haber causado sus afecciones.

Los pacientes donaron sus células de la piel después del diagnóstico mientras aún estaban vivos. Luego, los científicos convirtieron las células de la piel en células madre y las utilizaron para investigaciones.

Utilizando técnicas genómicas avanzadas, como la secuenciación de ARN de una sola célula, que examina el material genético en células individuales, los investigadores demostraron que sus modelos de minicerebro reflejaban los cambios observados en los cerebros humanos de pacientes con DCL que donaron sus cerebros al Banco de Cerebros de Mayo Clinic, haciendo que los modelos sean herramientas valiosas para estudiar cómo se desarrolla la enfermedad.

Los investigadores utilizaron su nuevo modelo de sistema para detectar casi 1.300 fármacos aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos, identificando cuatro candidatos que pueden ayudar a prevenir la acumulación de alfa-sinucleína en las neuronas.

"Este estudio sugiere que estos modelos de minicerebro pueden imitar efectivamente el desarrollo de la enfermedad, ofreciendo una plataforma potencial para probar tratamientos individualizados para los pacientes." explica la Dra. Zhao. "Los cuatro candidatos a fármacos identificados, que tienen el potencial de inhibir la alfa-sinucleína y restaurar la producción de energía en las neuronas que provienen de pacientes con DCL, podrían refinarse o modificarse aún más para desarrollar nuevos tratamientos para la DCL y demencias asociadas en el futuro."

Los investigadores dicen que estudios adicionales podrían introducir tipos de células adicionales para imitar mejor la complejidad del cerebro humano. Luego, los investigadores podrían utilizar estos modelos mejorados para investigar más a fondo los mecanismos de la enfermedad, como explorar cómo los genes de alto riesgo influyen en el desarrollo de la DCL