Investigadores de Harvard cultivaron tejido cerebral humano durante años y comprobaron que las células conservan una memoria molecular de su desarrollo
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo científico dirigido por la Universidad de Harvard consiguió mantener organoides cerebrales humanos en el laboratorio durante más de cinco años y demostró que sus células reproducen etapas esenciales de la maduración del cerebro. El estudio, publicado el 19 de agosto de 2026 en la revista Nature, aporta un modelo experimental para investigar procesos del desarrollo neurológico que hasta ahora resultaban difíciles de observar directamente.
Los investigadores analizaron conjuntamente más de 424.000 células procedentes de 110 organoides, pequeñas estructuras tridimensionales generadas a partir de células madre humanas. Aunque estos tejidos reproducen determinados componentes de la corteza cerebral, son mucho más simples que un cerebro completo, carecen de información sensorial y no poseen conciencia ni funciones mentales superiores.
El trabajo fue encabezado por Paola Arlotta, profesora de Biología de Células Madre y Regenerativa de Harvard. Irene Faravelli y Noelia Antón-Bolaños, antiguas investigadoras posdoctorales del laboratorio de Arlotta, figuran como primeras autoras de una investigación en la que también participaron especialistas de instituciones como el Instituto Broad del MIT y Harvard, el MIT, la Universidad de Yale, la Universidad Johns Hopkins y el Instituto Max Planck de Genética Molecular.
Un modelo que continuó madurando durante años
El cerebro humano necesita cerca de dos décadas para completar buena parte de su desarrollo. Esa prolongada trayectoria representa un desafío para la investigación porque muchos organoides utilizados anteriormente solo podían reproducir las etapas iniciales durante algunos meses, mientras que las neuronas tendían a perder viabilidad en cultivos más extensos.
Para ampliar ese periodo, el equipo optimizó las condiciones de cultivo y empleó un medio líquido destinado a favorecer la actividad eléctrica espontánea de las neuronas. También incorporó un suplemento de aminoácidos como fuente auxiliar de energía. En nueve meses, las neuronas aumentaron y formaron conexiones sinápticas más densas; después de un año, los organoides mantenidos en ese medio mostraron intensas descargas eléctricas, registradas durante al menos dos años.
El nuevo estudio examinó directamente 34 organoides mediante secuenciación de ARN de célula única en ocho momentos comprendidos entre los seis meses y los cinco años. Al integrar esos resultados con investigaciones anteriores, el conjunto de información alcanzó 110 organoides, casi 425.000 células y 16 momentos de observación desde los 15 días hasta los cinco años.
El laboratorio conserva actualmente algunos cultivos que han alcanzado los siete años, aunque los investigadores no pretenden prolongarlos únicamente para establecer un nuevo récord. Mantener estas estructuras durante tanto tiempo es costoso y complejo, por lo que el interés se concentra ahora en reproducir etapas avanzadas de forma más rápida y controlada.
Los relojes biológicos siguieron una secuencia semejante a la humana
La expresión de los genes mostró que los organoides atravesaban fases comparables con momentos reconocibles del desarrollo cerebral. Los tejidos de entre 15 días y dos meses presentaron características asociadas con el primer trimestre fetal; aquellos cultivados entre tres y seis meses se aproximaron al segundo trimestre, mientras que los de más de un año comenzaron a adquirir firmas moleculares postnatales.
Los científicos también utilizaron tres relojes epigenéticos, modelos que estiman la edad biológica mediante modificaciones químicas del ADN. Los resultados indicaron que la edad molecular y el tiempo transcurrido en cultivo avanzaban de manera coordinada. Esta observación resulta especialmente relevante para investigaciones sobre cómo los cambios en la regulación epigenética pueden influir en el cerebro durante distintas etapas de la vida.
Además de las neuronas, los investigadores identificaron la aparición y maduración de células gliales que sostienen y regulan el entorno neuronal. Poder seguir estos cambios durante años ofrece una plataforma complementaria para estudiar procesos relacionados con la comunicación entre las células cerebrales y el sistema inmunitario, aunque el organoide no reproduce todas las interacciones existentes en un organismo humano.
Las células antiguas saltaron etapas de varios meses
La evidencia más significativa surgió cuando el equipo combinó células procedentes de organoides jóvenes y antiguos en estructuras híbridas denominadas quimeroides. Los científicos reunieron células de tejidos cultivados durante 9 a 12 meses con otras provenientes de organoides de apenas 15 días y las expusieron a las mismas señales destinadas a generar nuevas neuronas.
Las células jóvenes respondieron produciendo los tipos neuronales esperados para las primeras fases. Las células de mayor edad, por el contrario, avanzaron directamente hacia neuronas características de periodos posteriores, omitiendo pasos que normalmente habrían requerido entre dos y cuatro meses. En algunas pruebas, esa transición se observó en aproximadamente dos semanas.
El comportamiento indica que las células conservaban una memoria molecular de las etapas ya recorridas. No se trata de recuerdos, experiencias o pensamiento, sino de información inscrita en su estado epigenético y en sus programas de expresión genética. Incluso al ser trasladadas a un entorno más joven, las células antiguas continuaron desarrollándose desde el punto correspondiente a su propia historia biológica.
Una herramienta para investigar autismo y esquizofrenia
Los organoides de larga duración podrían permitir el estudio de alteraciones que comienzan durante la formación cerebral, pero se manifiestan clínicamente en etapas posteriores. El Instituto Nacional de Salud Mental de Estados Unidos destacó su posible utilidad para observar cómo evolucionan trastornos del neurodesarrollo como el autismo a lo largo de periodos hasta ahora inaccesibles en modelos celulares.
La esquizofrenia también figura entre las condiciones que podrían investigarse mediante estos tejidos. La enfermedad involucra procesos biológicos complejos y no puede explicarse por un único mecanismo, como también muestran los análisis sobre la posible relación entre metabolismo cerebral y esquizofrenia. Los organoides podrían ayudar a separar factores genéticos, celulares y temporales bajo condiciones controladas.
La posibilidad de producir tejidos con el material genético de diferentes donantes también abre una vía para comparar respuestas individuales y evaluar compuestos experimentales. Sin embargo, estos modelos todavía no equivalen al cerebro de un paciente y sus resultados requieren validación mediante otros sistemas antes de trasladarse a diagnósticos o tratamientos.
El equipo considera que la denominada aceleración temporal de los quimeroides podría utilizarse para obtener tipos celulares maduros sin esperar varios años. Esta opción permanece en una fase inicial y cualquier futura aplicación regenerativa o terapéutica es todavía especulativa. Por ahora, el avance proporciona principalmente una herramienta para observar la biología cerebral humana y complementar investigaciones sobre salud cerebral y prevención del deterioro cognitivo.
Alcances y límites de los organoides cerebrales
Los autores subrayan que estas estructuras no constituyen cerebros en miniatura en sentido funcional. Su tamaño es comparable al de un grano de pimienta, no reciben estímulos del mundo exterior y carecen de la arquitectura, los vasos sanguíneos y las conexiones corporales que intervienen en la actividad del cerebro humano.
El estudio tampoco presenta una terapia inmediata para las enfermedades mentales. Su contribución consiste en demostrar que determinados tejidos cerebrales pueden mantener durante años un reloj de desarrollo parecido al natural y conservar información sobre su propia trayectoria. Ese principio permitirá diseñar experimentos más precisos sobre la aparición de alteraciones celulares, la progresión de enfermedades y la respuesta a posibles medicamentos.
Fuentes referenciales:
Infobae
Nature
Universidad de Harvard
Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos
