El cerebro fetal humano se autoorganiza en organoides en expansión a largo plazo

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología del desarrollo
• Biología de las células madre

Sus antecedentes:

• El desarrollo del cerebro humano implica la expansión neuronal compleja y el establecimiento de la arquitectura del tejido.
• Los organoides cerebrales actuales se derivan únicamente de las células madre pluripotentes.
• Existe la necesidad de modelos de organoides alternativos que recapitulen mejor el desarrollo in vivo.

Objetivo del estudio:

• Investigar la autoorganización del tejido cerebral fetal humano sano en organoides expandibles (FeBOs).
• Caracterizar la heterogeneidad celular y la organización de los FeBO.
• Establecer FeBOs como una plataforma complementaria para estudiar el desarrollo y las enfermedades del sistema nervioso central (SNC).

Principales métodos:

• Cultivo de tejido cerebral fetal humano sano in vitro para promover la autoorganización en organoides (FeBOs).
• Evaluación de la expansión de FeBO, la integridad del tejido y el mantenimiento del nicho de la matriz extracelular (ECM).
• Derivar líneas FeBO de diferentes regiones de la SNC para evaluar la preservación de la identidad regional.
• Utilizando la edición de genes CRISPR-Cas9 para generar líneas FeBO mutantes para el modelado de enfermedades.

Principales resultados:

• El tejido cerebral fetal humano sano se autoorganiza espontáneamente en organoides (FeBO).
• La fenocopia de FeBO en la heterogeneidad celular in vivo y la organización compleja, y puede ampliarse a largo plazo.
• El crecimiento de FeBO depende de la integridad del tejido y de un nicho de ECM, lo que permite una expansión sostenida.
• Los FeBO derivados de regiones distintas de la SNC mantienen la identidad regional.
• Se generaron líneas de FeBO mutantes para estudios de cáncer cerebral.

Conclusiones:

• Los FeBO representan un modelo organoide novedoso y expandible derivado directamente del tejido cerebral fetal.
• Esta plataforma recapitula aspectos clave del desarrollo y organización del cerebro humano.
• Los FeBO ofrecen un enfoque complementario a los modelos organoides existentes para estudiar el desarrollo del SNC, la identidad posicional y los cánceres cerebrales.