Usando modelos humanos de “minicerebro” conocidos como organoides, científicos de Mayo Clinic y de la Universidad de Yale de EE.UU. descubrieron que las raíces del trastorno del espectro autista pueden estar asociadas con un desequilibrio de neuronas específicas que desempeñan un papel crítico en la forma en que el cerebro se comunica y funciona.
El trastorno del espectro autista es una condición de origen neurobiológico que afecta la forma en que las personas perciben e interactúan con los demás, lo que genera desafíos en la comunicación social y el comportamiento.
El término “espectro” enfatiza la amplia gama de síntomas y gravedad, e incluye autismo, síndrome de Asperger, trastorno desintegrativo infantil y una forma no especificada de trastorno generalizado del desarrollo.
El estudio, publicado en la revista Nature Neuroscience, encontró un desequilibrio anormal de las neuronas excitadoras en el cerebro anterior de las personas con el trastorno, dependiendo del tamaño de su cabeza.
“Esta tecnología de organoides nos permitió recrear la alteración del desarrollo cerebral que ocurrió en las pacientes cuando estaban en el útero, que se cree que es el momento en que se origina el trastorno del espectro autista”, asegura Alexej Abyzov, investigador genómico en el Departamento de Ciencias Cuantitativas de la Salud del Centro de la Clínica Mayo.
Los grupos de células del tamaño de un guisante comenzaron como células de la piel de personas con trastorno del espectro autista. Las células de la piel se colocaron en una placa de cultivo y se “reprogramaron” de nuevo a un estado similar a las células madre, llamadas células madre pluripotentes inducidas. Estas llamadas células maestra pueden ser persuadidas para convertirse en cualquier célula del cuerpo, incluidas las células cerebrales.
Creación de evidencia sobre las neuronas y los trastornos autistas
A continuación, los científicos utilizaron una tecnología especial llamada secuenciación de ARN de una sola célula para estudiar los patrones de expresión génica de las células cerebrales individuales. En total, examinaron 664.272 células cerebrales en tres etapas diferentes del desarrollo cerebral. Los científicos también descubrieron que el desequilibrio neuronal provenía de cambios en la actividad de ciertos genes conocidos como “factores de transcripción”, que desempeñan un papel crucial en la dirección del desarrollo de las células durante las etapas iniciales de la formación del cerebro.
“El autismo es principalmente una cuestión genética. Nuestro objetivo es poder determinar el riesgo de trastorno del espectro autista y posiblemente prevenirlo en un feto mediante pruebas genéticas prenatales. Sin embargo, esto requeriría un conocimiento detallado de cómo la regulación cerebral se descarrila durante el desarrollo. Hay muchos aspectos en los que los organoides podrían ayudar en esta dirección”, se ilusiona el doctor Abyzov.