MADRID 23 Sep. –
**Cerebros del tamaño de un guisante cultivados en un laboratorio** han revelado por primera vez la forma única en que las neuronas pueden fallar debido a la **esquizofrenia** y el **trastorno bipolar**, según una investigación de la Universidad Johns Hopkins (Estados Unidos). Estas enfermedades psiquiátricas afectan a millones de personas en todo el mundo, pero son difíciles de diagnosticar debido a la falta de comprensión de su base molecular.
Los hallazgos, recogidos en APL Bioengineering, podrían ayudar a los médicos a reducir el error humano al abordar estos y otros trastornos de salud mental que actualmente solo pueden diagnosticarse con criterio clínico y tratarse con enfoques de medicación de prueba y error.
«La esquizofrenia y el trastorno bipolar son muy difíciles de diagnosticar porque ninguna parte específica del cerebro se activa», apunta Annie Kathuria, ingeniera biomédica de la Universidad Johns Hopkins y directora de la investigación. «Esperamos que en el futuro no solo podamos confirmar la esquizofrenia o el trastorno bipolar de un paciente a partir de los organoides cerebrales, sino que también podamos empezar a probar fármacos en ellos».
El equipo de Kathuria diseñó los **organoides**, versiones simplificadas de un órgano real, convirtiendo células sanguíneas y cutáneas de pacientes esquizofrénicos, bipolares y sanos en células madre capaces de producir diversos tipos de tejido similar al de un órgano. Mediante nuevos algoritmos de aprendizaje automático, identificaron patrones de activación neuronal asociados con condiciones de salud y enfermedad.
Las características distintivas de la **actividad cerebral** de los organoides sirvieron como biomarcadores de esquizofrenia y trastorno bipolar, permitiendo identificar qué organoides provenían de pacientes con dichas afecciones con una precisión del 83%. Esta cifra mejoró al 92% después de que el tejido cerebral recibiera sutiles descargas eléctricas.
Los patrones recién descubiertos revelaron un comportamiento electrofisiológico complejo único de los pacientes esquizofrénicos y bipolares, creando una firma distintiva para ambos trastornos de salud mental.
«Molecularmente, podemos comprobar qué falla al crear estos cerebros en una placa de cultivo», desarrolla Kathuria. «Rastreamos las señales eléctricas producidas por las neuronas y las comparamos con organoides de pacientes sin estos trastornos».
Para estudiar cómo las células de los organoides formaban redes neuronales, las colocaron en un microchip con múltiples electrodos simulando una rejilla eléctrica. Esta configuración optimizó los datos como si provinieran de un pequeño electroencefalograma (EEG).
Completamente desarrollados, los organoides contienen diversos tipos de células neuronales presentes en la corteza prefrontal del cerebro, también conocida por sus funciones cognitivas superiores. También contienen **mielina**, un material celular que envuelve los nervios como un aislante que mejora la interconexión de las señales.
Aunque la investigación solo involucró a 12 pacientes, los hallazgos podrían tener aplicación clínica. El equipo trabaja actualmente con neurocirujanos y psiquiatras para recopilar muestras de sangre de pacientes psiquiátricos. Esto podría influir en sus hallazgos sobre cómo diferentes concentraciones de fármacos afectan a estos trastornos.
«Así es como muchos médicos administran estos medicamentos, con un método de prueba y error», destaca Kathuria. «Con nuestros organoides, quizás no tengamos que pasar por ese período de prueba». La clozapina es el medicamento más común para la esquizofrenia, pero alrededor del 40% de los pacientes son resistentes a él, lo que podría cambiar con esta nueva técnica.
