Imagines un món on les malalties neurològiques més devastadores, avui incurables, comencen a desvetllar els seus secrets? La realitat és que patiments com l’esquizofrènia, l’epilèpsia o l’autisme profund afecten milions de persones, però estudiar el cervell humà en viu sempre ha estat una barrera gairebé infranquejable. És un òrgan massa complex i, per lògica, pràcticament inaccessible. Fins ara, les plaques de cultiu no han pogut replicar la complexitat de les nostres connexions neuronals.
Però, què passaria si poguéssim observar neurones humanes desenvolupant-se, aprenent i fins i tot emmalaltint, no en un laboratori, sinó dins d’un cos viu? Aquesta pregunta, que sembla treta d’un relat de ciència-ficció, és ara una realitat gràcies a un avenç científic que podria canviar-ho tot en la lluita contra aquestes malalties.
El secret d’un cervell híbrid
Un equip d’investigadors de la Universitat de Stanford, amb participació espanyola, ha aconseguit trasplantar amb èxit organoides corticals humans —petits fragments de teixit cerebral cultivat— en ratolins. El veritable impacte d’aquesta revelació és que aquests ratolins van ser modificats genèticament per gairebé no tenir la seva pròpia escorça cerebral, la part responsable de la cognició. El teixit humà no només ha sobreviscut, sinó que ha crescut i ha establert connexions funcionals amb el cervell i la medul·la espinal dels rosegadors. (Sí, nosaltres també estem al·lucinant).
L’objectiu principal d’aquesta fita no és crear animals amb capacitats humanes, com podria suggerir una pel·lícula, sinó obrir una via imprescindible per a la comprensió de malalties que avui no tenen cura. El psiquiatre Sergiu Pașca, líder de l’estudi publicat a la prestigiosa revista Nature, subratlla la importància d’aquest model. Per fi, podem acostar-nos als misteris més grans de la neurologia, oferint una solució potencial per a trastorns devastadors com l’autisme sever o la paràlisi cerebral.
La fórmula maestra: ratolins ‘apallials’
Abans d’aquesta investigació, l’any 2022, Pașca i el seu equip ja havien provat amb èxit el trasplantament d’organoides corticals humans en rates nounades. Aquell experiment, que va permetre identificar un defecte molecular en pacients amb la Síndrome de Timothy i trobar un fàrmac candidat, va topar amb una limitació: les neurones de rata es desenvolupaven massa ràpid i competien amb les humanes, un clar error de disseny per a una integració completa.
Per eliminar aquesta competència i aconseguir una integració màxima, la solució definitiva va ser enginyar una nova soca de ratolí. Aquests petits rosegadors, anomenats “apallials”, van ser modificats genèticament per no formar l’escorça cerebral ni la major part de l’hipocamp, structures claus per a la memòria i la cognició, que suposen la meitat del volum cerebral. Després d’anys de feina, es van obtenir ratolins sans amb només un 2% del seu teixit cortical original. Tot un truc de la bioenginyeria.
“Aquest model ofereix una finestra única a processos cerebrals humans que fins ara eren pràcticament impossibles d’observar. És un pas decisiu per accelerar la recerca i trobar tractaments per a malalties que afecten milions.”
Els organoides, cadascun amb unes 100.000 cèl·lules, van ser col·locats quirúrgicament en aquests ratolins apallials amb només dos dies de vida. Aquest període, una finestra de plasticitat crítica, va permetre que les cèl·lules humanes es dividissin i creixessin durant mesos, ocupant gran part de l’espai disponible i formant teixit cortical. El ‘match’ estava fet. De fet, els ratolins amb neurones humanes, coneguts com a xenocorticals (XCX), van mostrar una millora en dèficits de comportament com l’atenció i la por, sent la seva conducta molt similar a la dels ratolins de control. L’investigador basc Garikoitz Lerma Usabiaga, del BCBL, va confirmar la connectivitat mitjançant imatges de ressonància magnètica. (Un èxit col·lectiu que beneficia la nostra butxaca en costos sanitaris a llarg termini).
La gran sorpresa i la conexió inesperada
Més enllà de la integració funcional, els científics es van emportar una sorpresa majúscula. El teixit cerebral humà dels ratolins XCX contenia una quantitat detectable de les raríssimes neurones de von Economo (VEN). Aquestes cèl·lules nervioses gegantines, molt poc freqüents (només una de cada 90.000 neurones corticals), mai abans s’havien pogut observar vives ni s’havien generat en cultius. Només s’havien vist en teixit cerebral post-mortem.
Les VENs són clau. En humans, es troben en regions cerebrals implicades en la consciència social i la presa de decisions, i són especialment vulnerables en la demència frontotemporal, un trastorn neurodegeneratiu que afecta persones com l’actor Bruce Willis. La seva presència en aquests ratolins ofereix ara una plataforma viral per estudiar el seu funcionament en viu, desxifrant el seu paper en la salut i la malaltia. Imagina el que significa poder veure com una malaltia, que abans era un misteri, comença a revelar-se davant els teus ulls. És un secret que podria desbloquejar noves línies de recerca i de tractament.
Els límits de la ciència i la urgència ètica
Tot i l’excitació, el trasplantament de neurones humanes en animals és un tema delicat. Sergiu Pașca és molt clar: l’equip ha adoptat “mesures extraordinàries de supervisió ètica des del principi”, amb un comitè extern que va vetllar pel benestar dels animals i qualsevol possible canvi de comportament. No es tracta de jugar a ser déus, sinó d’una recerca amb un propòsit clar i delimitat.
Existeixen límits innegociables. Pașca afirma que no es pot eliminar el tàlem o la medul·la espinal, parts essencials per a la supervivència del ratolí. I un aspecte imprescindible: el trasplantament en animals com els macacos no es considera justificat, ja que la seva proximitat evolutiva amb els humans planteja qüestions ètiques molt més complexes. Aquest enfocament prudent és la nostra garantia que la ciència avança amb responsabilitat, buscant el bé comú sense creuar línies ètiques perilloses. El seu valor és immens per als centenars de milions d’afectats per trastorns avui incurables.
