Un innovador modelo de tejido cerebral sintético podría transformar el futuro del diagnóstico de lesiones cerebrales
En un avance revolucionario con importantes implicaciones para la investigación de lesiones cerebrales, científicos de UC Riverside han creado el primer modelo de tejido cerebral funcional totalmente sintético, desarrollado sin ningún material de origen animal.
La innovación, publicada en Advanced Functional Materials, podría cambiar en el futuro la forma en que los investigadores diagnostican, estudian e incluso tratan las lesiones cerebrales traumáticas (TBI) derivadas de accidentes automovilísticos, caídas, impactos deportivos y otros eventos traumáticos.
Una nueva era de investigación cerebral sin uso de animales
Durante décadas, la investigación neurológica ha dependido fuertemente de animales, especialmente roedores, para modelar el trauma y las enfermedades cerebrales.
Pero el cerebro de los roedores difiere sustancialmente del humano, lo que limita la precisión de los estudios.
La investigadora principal, Iman Noshadi, Ph.D., explica:
“Los recubrimientos y tejidos derivados de animales suelen ser poco definidos, lo que genera resultados inconsistentes. Nuestra plataforma ofrece un mayor control y podría reducir la necesidad de pruebas en animales.”
El andamiaje sintético utiliza un polímero químicamente neutral llamado polietilenglicol (PEG). Tradicionalmente, el PEG no puede sostener tejido vivo sin proteínas añadidas. Pero el equipo de UC Riverside lo transformó en una estructura porosa, similar a un laberinto, donde las células cerebrales pueden adherirse, crecer y comunicarse, formando redes neuronales funcionales.
Cómo funciona el modelo cerebral sintético
Los diminutos poros interconectados permiten que el oxígeno y los nutrientes fluyan, apoyando el crecimiento celular a largo plazo. Una vez que las células cerebrales donadas maduran dentro de la estructura, comienzan a imitar la actividad real del cerebro humano.
Esto permite crear modelos de tejido que reflejen:
- Lesiones específicas, como contusiones, inflamación o falta de oxígeno
- Respuestas personalizadas, según la genética del donante
- Efectos a largo plazo, como los observados en conmociones repetidas
El autor principal, Prince David Okoro, destaca:
“Las células cerebrales maduras se comportan más como tejido real, por lo que este modelo puede ayudarnos a estudiar lesiones y enfermedades con mayor exactitud.”
Uso potencial futuro: modelar lesiones cerebrales traumáticas por accidentes
Aunque el modelo está en etapas tempranas, sus aplicaciones futuras podrían ser profundas para personas que sufren lesiones cerebrales traumáticas debido a:
- Accidentes de auto
- Accidentes de motocicleta
- Caídas
- Impactos deportivos (fútbol, soccer, surf, ciclismo)
- Explosiones militares
El tejido podría permitir simular:
- Cómo una lesión específica afecta a un paciente
- Por qué algunos desarrollan síntomas a largo plazo
- Qué tratamientos podrían funcionar mejor
Esto abre la puerta a diagnósticos y tratamientos más precisos, especialmente para pacientes cuyos MRI o CT salen “normales” pese a tener síntomas severos un problema común en casos de TBI.
Hacia una plataforma de pruebas más precisa y humanitaria
El modelo sintético permite estudios a largo plazo, necesarios para comprender los efectos crónicos de las TBI. También se alinea con los esfuerzos de la FDA para reducir la dependencia de la experimentación animal y mejorar la relevancia clínica en humanos.
El equipo ahora trabaja en escalar el modelo y desarrollar sistemas sintéticos para otros órganos, con la meta a largo plazo de crear un “cuerpo en un chip” que permita observar cómo una lesión o tratamiento afecta simultáneamente a múltiples sistemas.
Cómo este avance podría ayudar en el futuro a sobrevivientes de lesiones cerebrales
Aunque esta tecnología aún no está disponible para uso clínico, sus posibles beneficios son enormes. En el futuro podría permitir:
- Diagnósticos más tempranos y precisos
- Tratamientos personalizados
- Mejores predicciones sobre tiempos de recuperación
- Pruebas más seguras de nuevos medicamentos
- Una comprensión celular más profunda del trauma cerebral
Cómo podemos ayudarte hoy
Si tú o un ser querido ha sufrido una lesión cerebral, ya sea por un choque, caída o accidente deportivo, las herramientas médicas actuales a veces no captan la gravedad completa de la lesión. Por eso el apoyo médico y legal especializado es crucial.
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