Científicos de Aston cultivan “mini cerebros” humanos en la batalla para vencer la demencia

  • Se estima que 1,2 millones de británicos sufrirán demencia en 2040
  • Un trabajo notable dirigido por la Universidad de Aston implica la creación de “mini-cerebros” humanos, cultivados a partir de células de la piel en el laboratorio.
  • Los socios de investigación incluyen expertos en nanoimpresión 3D, que están desarrollando pequeños andamios en los que crecer células cerebrales.

Los científicos de Birmingham que están cultivando células cerebrales humanas en el laboratorio dicen que su trabajo algún día podría ayudar a combatir el daño causado por el Alzheimer y otros traumas cerebrales.

Los “cerebros en miniatura” comienzan como células de la piel humana, antes de que un equipo de la Universidad de Aston las convierta en células madre y luego en células cerebrales. Por el momento, estos “mini-cerebros” tienen menos de 2 mm de ancho, pero el equipo multidisciplinario MESO-BRAIN, dirigido por el profesor Edik Rafailov, también está investigando cómo crear grupos de células cerebrales en 3D más grandes utilizando pequeñas estructuras similares a andamios y nanoimpresión.

El profesor Rafailov, del Instituto Aston de Tecnologías Fotónicas, dijo: “Esto es una especie de ciencia ficción. Estamos tratando de ayudar a las neuronas a conectarse y crecer juntas para que, en última instancia, podamos construir modelos 3D del cerebro. También estamos tratando de encontrar los materiales y formas adecuados con los que podamos crear andamios 3D, para ayudar a crear las condiciones ideales para que crezcan las neuronas”.

La demencia es ahora la principal causa de muerte en Inglaterra y Gales, y se estima que 1,2 millones de personas en Inglaterra y Gales solo estarán luchando contra la demencia para 2040. Es una historia similar en otros lugares. En los EE. UU., por ejemplo, el Alzheimer es una de las principales causas de muerte y se estima que 5,4 millones de personas padecen la enfermedad.

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El Dr. Eric Hill,  Director del Programa de Maestría en Células Madre y Medicina Regenerativa de la Universidad de Aston, dijo:  “Este trabajo es increíblemente emocionante: lo que estamos intentando construir es algo que actúe como tejido cerebral real. Pero nos enfrentamos a algunos desafíos reales, más allá de las dificultades de crear tejido cerebral humano.

“Enfermedades como el Alzheimer se presentan en pacientes mayores, por lo que debemos encontrar una manera de acelerar el proceso de envejecimiento en nuestros cerebros de laboratorio para que podamos comprender cómo funcionan las enfermedades. Sin embargo, estos modelos nos permitirán comprender mejor cómo se desarrollan estas enfermedades y nos permitirán evaluar nuevos medicamentos que podrían atacar la enfermedad”.

Los experimentos que utilizan células madre en la lucha contra las enfermedades cerebrales aún se encuentran en una etapa muy temprana y, por supuesto, es demasiado pronto para decir si este enfoque podría ayudar a los pacientes con demencia. Pero la esperanza es que tales experimentos, por lo menos, otorguen a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo funcionan enfermedades como el Alzheimer.

La iniciativa MESO-BRAIN ha recibido 3,3 millones de euros de financiación de la Comisión Europea, y la Universidad de Aston lidera el proyecto, con socios de la industria y la educación superior de toda Europa.

Participan científicos de una amplia gama de disciplinas (este proyecto es un gran ejemplo de investigación interdisciplinaria en acción), incluidos biólogos de células madre, neurocientíficos, expertos en fotónica y físicos. Dos grupos de expertos provienen de la Universidad de Aston: uno del  Instituto de Tecnologías Fotónicas de Aston y otro del  Centro de Investigación para el Envejecimiento Saludable de Aston.

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El profesor Rafailov dijo: “No es exagerado decir que el proyecto MESO-BRAIN podría mejorar y prolongar cientos de miles de vidas”.

TERMINA

Notas a los editores 

El profesor Edik Rafailov  es miembro del Instituto Aston de Tecnologías Fotónicas. Sus intereses de investigación incluyen la fotónica y la nanociencia, y la optoelectrónica y la fotónica biomédica. 

El Dr. Eric Hill  completó su licenciatura y doctorado en la Universidad de Aston antes de convertirse en investigador posdoctoral allí en 2005. Sus principales intereses de investigación se centran en el desarrollo de estrategias de ingeniería de tejidos para modelar el comportamiento de las células madre en el desarrollo de redes neuronales y durante la neurodegeneración.

Los  socios del  consorcio  MESO-BRAIN aportan habilidades y conocimientos muy específicos a este proyecto, incluida la experiencia en células madre, fotónica, física, nanoimpresión 3D, electrofisiología, biología molecular, imágenes y comercialización. Los socios son:

Universidad de Aston (Reino Unido) : El Instituto de Tecnologías Fotónicas de Aston (Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas) es uno de los grupos fotónicos más grandes del Reino Unido y un centro de investigación reconocido internacionalmente en los campos de láseres, fibra óptica y comunicaciones ópticas de alta velocidad. , fotónica no lineal y biomédica. El Grupo de Investigación Biomédica de Células y Tejidos (Centro de Investigación para el Envejecimiento Saludable de Aston) combina la experiencia colectiva en manipulación genética, ingeniería de tejidos y modelado neuronal con análisis electrofisiológico y óptico de redes neuronales derivadas de iPSC humanas.

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