Las neuronas retinianas derivadas de células madre pluripotentes humanas se disociaron de los organoides retinianos y se sometieron a un ensayo de rastreo viral para evaluar la capacidad de re-formación de las conexiones sinápticas. Las células retinianas post-sinápticas tienen el citoplasma rojo con núcleos verdes, mientras que las células retinianas trazadas presinápticas tienen solamente el citoplasma rojo. (Imagen cortesía de Ludwig AL, Mayerl SJ, Gao Y, et al.)
Las funciones del cuerpo humano se basan en la comunicación de un sistema a otro, y se están llevando a cabo investigaciones sobre cómo replicar estos complejos sistemas en laboratorio. Un estudio recientemente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences ha hecho un descubrimiento histórico sobre organoides retinianos, reproduciendo conexiones sinápticas en neuronas retinianas cultivadas.1
Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison querían saber si los fotorreceptores y las células ganglionares de la retina, una vez separadas del organoide, podrían extender sus axones y establecer una conexión con otras células cercanas. Usando un ensayo de rastreo del virus de la rabia, los investigadores descubrieron que los fotorreceptores, de hecho, se extendían y creaban sinapsis.
Esta fue la tercera fase de dos estudios precursores realizados en la Wisconsin-Madison que mostraron cómo los fotorreceptores cultivados en laboratorio respondieron a longitudes de onda e intensidades de luz2 y, luego, desarrollaron axones.3
La siguiente pregunta lógica fue sobre cómo este descubrimiento podría afectar el tratamiento para pacientes con enfermedades de la retina, como la retinitis pigmentosa y la degeneración macular relacionada con la edad.
David Gamm, profesor de oftalmología de la referida universidad, es el director del McPherson Eye Research Institute, donde se desarrollaron los organoides. Dice que esta investigación establece una capacidad que, si replicada en un paciente humano, podría proporcionar un medio para mejorar la visión o una mejora significativa en la visión de pacientes que han perdido la vista debido a enfermedades basadas en fotorreceptores.
“Observamos cualquier tipo de célula que pudiera hacer estas conexiones, y resulta que los fotorreceptores fueron los más exitosos, seguidos de las células ganglionares de la retina”, dice el Dr. Gamm. “Sin embargo, debido a que las células ganglionares tienen que atravesar el nervio óptico y llegar al cerebro, es una tarea difícil de lograr. El hecho de que podamos demostrar que se pueden hacer estas conexiones no significa que no haya muchos desafíos por delante para reemplazar estos tipos de células individuales. Nos estamos centrando en los fotorreceptores y tratando de ver si podemos reemplazar algunos fotorreceptores en los pacientes y mejorar su visión en un grado significativo”.
El Dr. Gamm advierte que es importante ajustar las expectativas. “Creo que las personas que están en este campo son muy sagaces, y entienden que todos estos son avances escalonados y que ponerlos todos juntos requiere un ensayo clínico y muchos factores para unirse”, dice. “Hasta que no hagamos los ensayos clínicos, nunca lo sabremos. Por lo tanto, es importante mirar cosas, como este estudio en particular y muchos otros que se han publicado, y reconocer que son hallazgos positivos y que las piezas del rompecabezas están allí y tienen el potencial de encajarse. Esperamos dar un paso adelante, seguro y reflexivo y, luego, mejorarlo a partir de entonces”.
- Ludwig AL, Mayerl SJ, Gao Y, Banghart M, Bacig C, Fernandez Zepeda MA, Zhao X, Gamm DM. Re-formation of synaptic connectivity in dissociated human stem cell-derived retinal organoid cultures. Proc Natl Acad Sci USA 2023;10;120:2:e2213418120.
- Saha A, Capowski E, Fernandez Zepeda MA, Nelson EC, Gamm DM, Sinha R. Cone photoreceptors in human stem cell-derived retinal organoids demonstrate intrinsic light responses that mimic those of primate fovea. Cell Stem Cell 2022;3:29:3:460-471.e3.
- Rempel SK, Welch MJ, Ludwig AL, Phillips MJ, Kancherla Y, Zack DJ, Gamm DM, Gómez TM. Human photoreceptors switch from autonomous axon extension to cell-mediated process pulling during synaptic marker redistribution. Cell Rep 2022;17:39:7:110827.
Referencia: Staff, B. (n.d.). Lab-grown Retinal Cells May Open Door to Restoring Vision. Www.reviewofophthalmology.com. Retrieved May 3, 2023, from https://www.reviewofophthalmology.com/article/labgrown-retinal-cells-may-open-door-to-restoring-vision
