Los neurocientíficos enfrentan un obstáculo importante en el desarrollo de medicamentos para tratar los trastornos cerebrales: si los medicamentos funcionan realmente bien en ratones, a menudo se quedan cortos cuando se trata a los humanos. Ahora, un nuevo estudio sugiere una razón potencial por la cual: las células cerebrales en ratones activan genes que son muy diferentes de los de las células cerebrales humanas.
Los ratones y los humanos tienen cerebros conservados evolutivamente, lo que significa que tienen arquitecturas cerebrales muy similares formadas por tipos similares de células cerebrales. En teoría, eso hace que los ratones sean sujetos de prueba ideales para neurocientíficos, que generalmente no tienen la capacidad de mirar en cerebros humanos vivos.
Sin embargo, por razones misteriosas, los tratamientos que funcionaron maravillosamente en el cerebro del ratón a menudo no funcionan cuando se prueban en humanos.
Para descubrir por qué puede ser eso, un grupo de científicos del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro en Seattle analizó cerebros donados de personas fallecidas y tejido cerebral donado por pacientes con epilepsia después de una cirugía cerebral. Observaron específicamente una parte del cerebro llamada giro temporal medial, que está involucrado en el procesamiento del lenguaje y el razonamiento deductivo.
Los investigadores clasificaron casi 16,000 células de esta región del cerebro e identificaron 75 tipos de células diferentes. Cuando compararon las células humanas con un conjunto de datos de células de ratón, descubrieron que los ratones tenían contrapartidas que eran similares a casi todas esas células cerebrales humanas.
Pero cuando observaron qué genes se activaban o desactivaban dentro de esas células, encontraron diferencias marcadas entre las células humanas y de ratón.
Por ejemplo, la serotonina es un neurotransmisor, o químico cerebral, que regula el apetito, el estado de ánimo, la memoria y el sueño. Lo hace uniéndose a las células cerebrales a través de un receptor en la superficie celular, que actúa como un guante hecho para atrapar una pelota de béisbol.
Pero los receptores de serotonina de un ratón no se encuentran en las mismas células que los humanos, descubrieron los investigadores. Por lo tanto, un medicamento que aumenta los niveles de serotonina en el cerebro, como los que se usan para tratar la depresión, podría administrarlo a células muy diferentes en ratones que en humanos.
También encontraron diferencias en la expresión de genes que ayudan a construir conexiones entre las neuronas. En esencia, la hoja de ruta celular en nuestros cerebros puede verse muy diferente de lo que se ve en un mouse.
"La conclusión es que hay grandes similitudes y diferencias entre nuestro cerebro y el del ratón", dijo en un comunicado el coautor principal Christof Koch, científico jefe y presidente del Instituto Allen para la Ciencia del Cerebro. "Uno de estos nos dice que hay una gran continuidad evolutiva, y el otro nos dice que somos únicos".
"Si desea curar enfermedades del cerebro humano, debe comprender la singularidad del cerebro humano", agregó. Los hallazgos fueron publicados ayer (21 de agosto) en la revista Nature.
