Crean las primeras neuronas artificiales

Los resultados de dos nuevos estudios realizados con células nerviosas prometen hacer realidad futuras terapias contra lesiones medulares y enfermedades neurodegenerativas, como el Parkinson, el Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Las primeras neuronas artificiales, que imitan casi por completo a las células nerviosas biológicas, fueron obtenidas por un equipo de investigación liderado por el italiano Simone Fabiano, de la Universidad sueca de Linköping, que publicó el resultado obtenido en la revista Nature Materials.

En ratones, estas neuronas demostraron ser capaces de estimular los nervios del animal, cambiando la frecuencia cardíaca.

Las primeras neuronas maduras cultivadas en laboratorio, en cambio, se obtuvieron en un estudio liderado por la Universidad Northwestern de Estados Unidos, publicado en la revista Cell Stem Cell: se trata de neuronas obtenidas a partir de células madre, llevadas a un nivel de desarrollo nunca antes visto.

Los investigadores dirigidos por Fabiano lograron obtener neuronas artificiales que imitan hasta 15 de las 20 características fundamentales que describen a las neuronas biológicas, permitiéndoles funcionar de manera muy similar a la natural.

"Uno de los principales desafíos en la creación de neuronas artificiales -explica el investigador italiano- es la capacidad de incorporar la comunicación que se produce a través de iones (un átomo o molécula con carga eléctrica), propia de las células biológicas".

Por eso los autores del estudio se centraron en gran medida en este aspecto, utilizando iones para controlar el flujo de corriente electrónica a través del material de las neuronas artificiales, imitando casi a la perfección el proceso que ocurre en las células nerviosas naturales.

Experimentos realizados con ratones han demostrado que las neuronas obtenidas son capaces de conectarse a los nervios y estimularlos.

Ahora, según los investigadores, el siguiente paso será intentar reducir el consumo energético de los dispositivos, que sigue siendo demasiado elevado en comparación con las células humanas.

Por su parte, los investigadores de la Northwestern, coordinados por Samuel Stupp y Evangelos Kiskinis, lograron desarrollar completamente las neuronas cultivadas en el laboratorio a partir de células madre, gracias a una técnica innovadora que hace que las células crezcan sobre un material sintético compuesto por nanofibras "danzantes", que están en constante movimiento imitando el comportamiento de las moléculas biológicas.

Gracias a este método, los autores del estudio consiguieron llevar a las neuronas más allá del estadio de crecimiento muy inmaduro al que suelen llegar, obteniendo además mayores capacidades para producir señales y establecer contactos entre neuronas, dos factores fundamentales.

Las neuronas así obtenidas no solo abren el camino a la posibilidad de nuevos tratamientos basados en el trasplante de neuronas perfectamente funcionales, sino que también presentan nuevas oportunidades para el estudio de enfermedades neurodegenerativas y relacionadas con la edad, permitiendo a los investigadores comprender mejor los procesos patológicos y experimentar los tratamientos.