El estudio 'Injury and therapy in a human spinal cord organoid', publicado en la revista 'Nature Biomedical Engineering', fue liderado por investigadores del Center for Regenerative Nanomedicine (Illinois, EEUU), que cultivaron estas estructuras tridimensionales a partir de células madre humanas. Los organoides "reproducen diferentes tipos de células del tejido nervioso, lo que permite simular con mayor realismo lo que ocurre en la médula espinal tras una lesión traumática", explica el estudio.

Para probar el modelo, los científicos provocaron lesiones experimentales en estos organoides, reproduciendo procesos característicos del daño medular humano, como la muerte de neuronas, la inflamación y la formación de cicatriz glial, "uno de los principales obstáculos que impiden la regeneración del tejido nervioso". “Estos organoides nos permiten estudiar lesiones de la médula espinal en tejido humano de una forma que hasta ahora no era posible”, explicó el investigador Samuel I. Stupp, del Center for Regenerative Nanomedicine. "El objetivo es utilizar estos sistemas para identificar tratamientos capaces de estimular la regeneración de las neuronas y restaurar las conexiones perdidas”, añadió.

MOLÉCULAS BIOACTIVAS REGENERADORAS

Posteriormente, aplicaron una terapia experimental basada en moléculas bioactivas diseñadas para estimular la regeneración neuronal. Los resultados mostraron "una reducción significativa del tejido cicatricial y un crecimiento de neuritas, que son as prolongaciones de las neuronas que permiten establecer conexiones entre células nerviosas.

Según los investigadores, este crecimiento neuronal representa "un paso clave para restablecer circuitos dañados tras una lesión medular", aunque advirtieron de que el trabajo se encuentra todavía en una fase experimental. El desarrollo de estos organoides abre además "una nueva vía para estudiar enfermedades neurológicas y probar tratamientos regenerativos directamente en tejido humano cultivado en laboratorio". Este enfoque podría acelerar la investigación sobre lesiones medulares y ayudar a identificar terapias potenciales antes de iniciar ensayos clínicos en pacientes.

TEJIDO HUMANO CULTIVADO EN LABORATORIO

Stupp subrayó que este tipo de modelos puede acelerar el desarrollo de tratamientos regenerativos para lesiones medulares, ya que "permiten probar terapias directamente en tejido humano cultivado en laboratorio antes de pasar a ensayos clínicos".

Por su parte, el primer autor del estudio y profesor asistente de investigación en Medicina en la Feinberg School of Medicine de Evanstone (Illinois), Nozomu Takata, explicó que “durante décadas hemos dependido casi exclusivamente de modelos animales para estudiar las lesiones de la médula espinal, pero los organoides humanos nos permiten observar directamente cómo se organiza el tejido nervioso tras una lesión y cómo responden las diferentes células implicadas en la reparación”. Este especialista en biología del desarrollo y medicina regenerativa, experto en reparación del sistema nervioso central, añadió que comprender procesos como la formación de la cicatriz glial o la respuesta de las neuronas humanas al daño “es fundamental para diseñar terapias eficaces y estudiar estos mecanismos con un nivel de detalle que antes no teníamos”.

REVERTIR LA PARÁLISIS

El daño en la médula espinal puede provocar parálisis irreversible y pérdida de la función sensorial, "pero la traslación de terapias preclínicas a la práctica clínica sigue siendo difícil". Los investigadores demostraron "que ensamblajes supramoleculares bioactivos de anfifilos peptídicos pueden revertir la parálisis en un modelo agudo de ratón tras una lesión grave de la médula espinal: "Desarrollamos en este trabajo dos modelos de lesión en organoides humanos de médula espinal para simular en laboratorio este tipo de daño: una laceración del organoide con un bisturí y una contusión por compresión, un método comúnmente utilizado en modelos preclínicos. Ambos provocaron muerte neuronal inmediata y la formación de un tejido similar a la cicatriz glial".

El tratamiento de los organoides lesionados con la terapia preclínica "redujo este tejido cicatricial y favoreció una regeneración axonal significativa, tal como se había observado previamente en estudios in vivo", añadieron. Además, "al incorporar microglía en los organoides de médula espinal humana, demostramos que el nanomaterial supramolecular disminuye factores proinflamatorios habitualmente asociados a este tipo de lesiones", concluyeron.