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¿Qué pensaría de esto Stuart Little? Se han creado ratones cuyos cerebros son mitad humanos. En consecuencia, estos animales son más inteligentes que sus semejantes.

 

El propósito no es copiar a la ficción, sino avanzar en la comprensión de las enfermedades del cerebro humano estudiándolas en cerebros de ratón en lugar de in vitro.

 

Los ratones modificados aún tienen neuronas propias de ratón – las células “racionales” que forman en torno a la mitad de todas las células cerebrales. Pero prácticamente todas las células gliales de sus cerebros, las que sirven de apoyo a las neuronas, son humanas.”

 

“Sigue siendo un cerebro de ratón, no un cerebro humano,” según Steve Goldman de la Universidad del Centro Médico Rochester en Nueva York. “Pero todas las células no neuronales son humanas.”

 

Ocupación rápida

 

El equipo de Goldman extrajo células gliales inmaduras de donaciones de fetos humanos. Entonces las inyectaron en crías de ratón convirtiéndose allí en astrocitos, un tipo de células gliales con forma de estrella.

 

En un año, las células gliales del ratón habían sido conquistadas por las invasoras humanas. Las 300.000 células humanas que recibió cada ratón se multiplicaron hasta convertirse en 12 millones, desplazando a las células nativas.

 

“Pudimos comprobar cómo las células humanas ocuparon todo el espacio,” dice Goldman. “Daba la impresión de que las células del ratón huían hacia los bordes.”

 

Los astrocitos son esenciales para el pensamiento, porque ayudan a reforzar las conexiones entre neuronas, denominadas sinapsis. Sus zarcillos (ver la imagen) se ocupan de coordinar la transmisión de señales eléctricas entre sinapsis.

 

Los astrocitos humanos son entre 10 y 20 veces más grandes que los de los ratones, y están formados por un número de zarcillos 100 veces mayor. Esto significa que pueden coordinar todas las señales neuronales en un área de forma más eficiente que los astrocitos propios del ratón. “Es como aumentar la potencia de tu ordenador,” dice Goldman.

 

Un plus de inteligencia

 

Una serie de tests estándar de memoria y conocimiento para ratones probó que los ratones con astrocitos humanos eran mucho más inteligentes que sus compañeros con astrocitos de ratón. En una prueba que mide la capacidad de recordar un sonido asociado a una descarga eléctrica débil, por ejemplo, los ratones humanizados se quedaban paralizados hasta cuatro veces más tiempo que los ratones normales cuando oían el sonido, lo cual sugiere que su memoria era unas cuatro veces mejor. “Fueron unos efectos muy notorios”, dice Goldman. “Podemos decir que eran estadística y significativamente más inteligentes que los ratones del grupo de control.”

 

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Los astrocitos (tipo de células nerviosas) crean un gran número de conexiones. Fuente: Riccardi Cassiani Ingoni/SPL.

 

La primera vez que Goldman observó que los ratones con células gliales humanas eran más inteligentes fue el año pasado. Pero las células humanas inyectadas por su equipo eran tan maduras que simplemente se integraron en el tejido del cerebro del ratón y se quedaron allí sin moverse.

Esta vez inyectaron los precursores de estas células, las células gliales de los progenitores, que pudieron dividirse y multiplicarse. Esto explica, según Goldman, cómo fueron capaces de desplazar las células del ratón de una forma tan clara, terminando solo cuando llenaron el espacio físico disponible.

 

Cruce de especies

 

“Sería interesante averiguar si los astrocitos humanos funcionan igual en los ratones que en los humanos,” dice Fred Gage un investigador de células madre del Instituto Salk en La Jolla, California. “Se podría comprobar si el huésped modifica el destino de las células, o si las células mantienen las mismas características en los ratones que en los humanos,” dice.

 

“El hecho de que las células siquiera funcionen en diferentes especies ya es fascinante, y plantea la cuestión de qué propiedades dependen de las células y cuáles del nuevo entorno,” dice Wolfgang Enard de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich (Alemania), que ha demostrado que los ratones presentan un mejor aprendizaje si tienen el gen humano Foxp2, que se ha relacionado con el desarrollo del lenguaje humano.

 

En un experimento distinto, Goldman inyectó células gliales humanas inmaduras en crías de ratón que no eran eficientes generando mielina, la proteína que aísla los nervios. Una vez en el interior del cerebro del ratón, muchas de las células gliales humanas maduraron a oligodendrocitos, células del cerebro especializadas en fabricar el material aislante, lo cual sugiere que estas células detectaron de algún modo este defecto y fueron capaces de compensarlo.

 

Esto podría utilizarse para tratar enfermedades en las que la envoltura de mielina está dañada, como la esclerosis múltiple, según Goldman, quien ya ha pedido permiso para tratar a pacientes con esclerosis múltiple con células gliales precursoras, y confía en empezar un ensayo en 12 o 15 meses.

 

Pero sigue siendo un ratón

Para seguir investigando cómo influyen los astrocitos humanos en la inteligencia, memoria y aprendizaje, Goldman ya ha empezado a injertar estas células en ratas, que son más inteligentes que los ratones. “Ya hemos hecho los primeros injertos, y estamos controlando la distribución de las células,” dice.

 

Aunque esto puede parecer ciencia-ficción – como en la película Deep Blue Sea, en la que científicos que buscan una cura para el Alzheimer crean de forma accidental tiburones superinteligentes, o Algernon, el ratón de laboratorio al que se operó para aumentar su inteligencia, o incluso los cerdones, los cerdos de Margaret Atwood con células madre humanas – y pensamientos humanos – Goldman rechaza rápidamente cualquier idea de que estas células injertadas puedan convertir a los ratones en algo más humanos.

 

“Esta técnica no proporciona a los animales capacidades extra que pudieran ser adscritas o percibidas como específicamente humanas,” dice. “Por el contrario, las células humanas están simplemente mejorando la eficiencia de las propias redes neuronales de los ratones. Siguen siendo ratones.” No obstante, el equipo de investigación decidió no probar a introducir células humanas en monos. “Lo sopesamos brevemente pero decidimos no probarlo por las posibles cuestiones éticas, “ dice Goldman. Enard coincide en que podría ser complicado decidir en qué animales insertar células humanas del cerebro. “Si empiezas a modificar a los animales para hacerlos más humanos, ¿cuál es el límite?” dice.

 

Journal reference: Journal of Neuroscience, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1510-14.2014

 

Imagen: George Steinmetz/Corbis.
Artículo original publicado por Andy Coghlan en

Traductor

Licenciado y doctorado en Químicas (especialidad Química Cuántica). Actualmente profesor de Informática de la Universitat Jaume I y (cuando puedo, que últimamente no es mucho) investigando en Bioinformática. Mis (otras) pasiones: las series de TV y el baile deportivo.

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