Por Carlota Gil Martín, alumna del Máster en Neurociencia de la UAM
Elisa Martí Gorostiza (Santa Cruz de Tenerife, 1961) está al frente del Laboratorio de Desarrollo del Sistema Nervioso en la Salud y la Enfermedad del Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) además de ser la directora científica del centro. Ha dedicado más de treinta años al estudio del desarrollo del sistema nervioso, investigando, principalmente, la formación de la médula espinal. En los últimos años su equipo ha estado desarrollando organoides de médula espinal, órganos en miniatura producidos in vitro a partir de células humanas.
Una de las últimas tesis que ha dirigido es de diseño y caracterización de organoides de medula espinal ¿qué utilidad tienen estos organoides?
Estamos combinando dos áreas de conocimiento diferentes. Por un lado, estamos combinando todo lo que se ha venido haciendo en los últimos años con reprogramación celular: podemos reprogramar células humanas, ya sean biopsias de piel o células sanguíneas, a un estadio muy atrás en el desarrollo. Este es uno de los conocimientos que estamos utilizando. Y, por otro lado, estamos utilizando el conocimiento que laboratorios de biología del desarrollo como el mío y otros muchos en el mundo hemos recabado utilizando modelos animales y aprendiendo cuáles son las señales que contribuyen al desarrollo de los distintos órganos.
Podemos utilizar células humanas que han sido reprogramadas a un estadio de pluripotencia, muy atrás en el desarrollo. Las cultivamos in vitro y les damos un cóctel con factores de crecimiento parecidos a los que hay en el momento y el sitio del desarrollo embrionario que queremos reproducir. Eso es lo que hemos hecho en estos últimos dos años. Y como nosotros llevamos desde el principio trabajando en desarrollo de médulas espinales, y sabemos qué es lo que necesita una medula espinal para formarse, hemos conseguido desarrollar pequeños tubitos parecidos a una medula embrionaria, lo que se llama el tubo neural.
Y todas las preguntas que hemos ido haciéndonos, usando los distintos modelos animales, ahora las podemos hacer directamente en tejido humano. Es la primera vez que esto se puede hacer, es muy chulo porque puedes estudiar el desarrollo humano directamente.
Entonces, ¿los organoides están reemplazando en parte la experimentación con animales?
Creo que hay preguntas muy sistémicas que se van a tener que seguir haciendo en animales siempre. Pero otras muchas cosas, que son más de detalles de biología celular y molecular, se pueden dar respuesta con los organoides. Y además se puede dar respuesta en células humanas, que eso hasta ahora no lo podíamos hacer.
Y de cara al futuro, ¿cuáles son los próximos pasos en su investigación?
Me gustaría explotar los organoides que hemos aprendido a hacer y que seguimos caracterizando. Pero lo más interesante es que ahora los vamos a poder hacer con células de pacientes. Tenemos colaboraciones con hospitales infantiles, que tienen cohortes de pacientes con defectos del neurodesarrollo, por ejemplo, defectos tan frecuentes como la espina bífida, cuyo origen sigue siendo tremendamente desconocido.
Ahora podemos hacer pequeños tubitos neurales o pequeñas médulas espinales con células provenientes de pacientes con espina bífida, y ahí, in situ, ver en el tejido cuál es el defecto de estas células. Creo que ahora es el momento de utilizar los organoides para atacar esas preguntas, y creo que esto va a posibilitar una cantidad de conocimiento tremendo y muy importante.
Y a nivel más general, ¿cómo ve la evolución de la neurobiología del desarrollo y los principales desafíos que hay en este campo?
Una de las herramientas más potentes que tenemos ahora es la capacidad de mirar pacientes con defectos del desarrollo y estudiarlos en sus propias células y sus propios tejidos cultivados in vitro, para ver qué causó la patología. Y todo eso, claro, tremendamente apoyado con todas las herramientas de big data y de genómica, porque, ahora las posibilidades de hacer todas las secuenciaciones masivas también ayuda muchísimo. Es la combinación de ambas cosas cosas, de la genética y la biología experimental, lo que da el poder grande.
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