¿Podemos hacer un cerebro completo y funcional usando bioingeniería y células madre o similares?

Probablemente no. La neurogénesis es indeciblemente compleja. Los científicos pueden generar algunas características del tejido neural mediante el uso de un cultivo de células madre 3D (por ejemplo, el laboratorio de Madeline Lancaster [1], es posible que reconozca su trabajo innovador que genera organoides cerebrales a partir de células madre pluripotentes) o co-cultivos 3D. Un ejemplo de este último es un modelo neuronal desarrollado por mi colega de la Universidad de Wisconsin, que desarrolló un enfoque para recapitular ciertos aspectos del tejido neural mediante el cocultivo de células progenitoras neurales, microglía, pericitos y células endoteliales en biomateriales diseñados [2] . Los modelos neuronales también pueden exhibir cierta actividad funcional, ya que los cultivos mixtos de neuronas corticales junto con glía y astrocitos pueden generar actividad eléctrica espontánea y eventualmente sincrónica (medida a través de matrices multielectrodos) que recuerda el disparo de potencial de acción en el cerebro [3]. Sin embargo, estos estudios son en gran parte una prueba de concepto, y están motivados principalmente por la necesidad de modelos de neurogénesis en un plato para aplicaciones de detección de drogas y evaluación de la toxicidad del desarrollo.

Las implicaciones éticas de implantar estos o más modelos neuronales avanzados en un animal impedirían su aplicación en la medicina regenerativa. Creo que, aparte de las inyecciones de células neuronales en el cerebro, cualquier tipo de implantación o injerto de tejido neural en el cerebro se enfrentaría con preocupaciones éticas y obstáculos regulatorios que lo harían extremadamente difícil de lograr. Es probable que la investigación en neurociencia continúe el avance de modelos neuronales más complejos en un plato para capturar más etapas del desarrollo del SNC, pero estos esfuerzos no alcanzarán a mostrar la función del tejido cerebral en la implantación o el injerto.

Notas a pie de página

[1] Madeline Lancaster – MRC Laboratorio de Biología Molecular

[2] Construcciones neuronales derivadas de células madre pluripotentes humanas para predecir toxicidad neural

[3] Tecnologías de matriz multielectrodo para neurociencia y cardiología

Las células madre están presentes en todos los órganos y todos los tejidos en un punto u otro durante el desarrollo. Obviamente no confieren inmortalidad. No está más allá de la posibilidad de que un cerebro pueda crecer “in vitro” usando tratamientos muy complejos de células madre embrionarias en algún tipo de matriz, pero no será inmortal, no hay una forma obvia de conectarlo funcionalmente a algo como un cuerpo artificial, y si funcionaba lo suficientemente bien como para tener conciencia, esto sería materia de pesadillas.

Gracias por el A2A.

No soy especialista ni en el campo de la neurología ni en la investigación con células madre, pero soy bastante bueno para deducirlo.

Si no lo hemos intentado, probablemente haya una buena razón. Es como preguntar por qué aún no vivimos en Marte, porque no tenemos la tecnología ni la experiencia para hacerlo.

Los cerebros artificiales parecen ser improbables. Los cerebros humanos se desarrollaron a través de millones de años de evolución en condiciones que aún no comprendemos del todo, y la fuerza impulsora detrás de esa evolución fue la variación.

Todos nuestros cerebros son únicos, una mezcla de tu mamá y tu papá, lo que te da como resultado un cerebro completamente nuevo. Y luego está el efecto del medio ambiente. Tu cerebro es el resultado de los genes y la experiencia.

¿En qué se convertirá el cerebro de bioingeniería si se basa en nuestra comprensión rudimentaria de él?

Gracias por la pregunta

No tan lejos como sé.

Según lo que he leído, los científicos están tratando de cultivar órganos de trasplante viables como corazones y partes del cuerpo como la laringe, que no serán rechazados por el cuerpo del receptor, con elementos como células madre, subestructura de cartílago despojado, impresión 3D, etc.

Pero incluso con estas partes del cuerpo relativamente más simples, aún no ha sido lo suficientemente exitoso para su aprobación y uso general.

Además, creo, uno de los problemas o dificultades con las células madre es hacer que se diferencien de manera confiable y dejen de dividirse / crecer una vez que hayan alcanzado / hecho lo que se está cultivando. Si el crecimiento celular no puede controlarse, la célula básicamente puede actuar como cáncer.

Un científico / ingeniero biomédico probablemente tenga una respuesta mejor, mucho más precisa y actualizada para usted. 🙂

Respuesta corta: No.

Respuesta mediana: No, y para un cerebro humano, creo que nunca será posible.

Respuesta larga: parte de esto depende de lo que defina como cerebro. El gusano C. Elegans tiene 302 neuronas: alrededor de un tercio de las células de su cuerpo. Estos se extienden por todo su cuerpo y tienen diferentes ganglios como centros donde se encuentran las neuronas. Definitivamente no tiene un “cerebro”, como tradicionalmente pensamos en un cerebro, como una gran parte del tejido nervioso conectado, pero algunas definiciones podrían considerar algunos ganglios como cerebro. Estos han sido diseñados claramente para C. Elegans, y aunque estamos muy lejos de poder recrear incluso este sistema nervioso simple, es posible que algún día lo hagamos a esta escala, aunque no estoy seguro de la utilidad de esa tecnología en ese punto.

No, necesitas un organismo completo para que el cerebro funcione. Tenemos un sistema hormonal completo, sin el cual el cerebro es inútil.

Sin embargo, puedes cultivar tejido cerebral, pero no tiene otro sentido que el de investigar.

Todavía no, la ciencia no estará allí por otros 20 años.