Organoides de médula espinal permiten hacer pruebas para el tratamiento de la parálisis

Los organoides desarrollados a partir de células madre humanas modelaron lesiones medulares, proporcionando una potente herramienta in vitro para evaluar terapias regenerativas para lesiones del SNC.

Originalmente escrito por Sneha Khedkar y publicado en la sección The Nutshell de The Scientist el 13 de febrero de 2026

A pesar de ser la causa más común de discapacidad permanente, existen pocos tratamientos efectivos para las lesiones medulares. Un nuevo modelo organoide ofrece ahora una plataforma para probar terapias regenerativas, lo que podría acelerar el desarrollo de nuevas terapias. Crédito de la imagen: © iStock.com, Charday Penn

Las lesiones en el sistema nervioso central (SNC), como las de la médula espinal, desencadenan la formación de cicatrices gliales, que inhiben la regeneración nerviosa de las neuronas sanas que rodean el daño. Esto provoca un deterioro de las funciones motoras, sensoriales o autónomas.

A pesar de que estas lesiones medulares son la principal causa de muerte y discapacidad permanente, afectando a hasta 500.000 personas a nivel mundial cada año, las terapias efectivas siguen siendo raras.¹ 

La realización de una laceración usando un bisturí en los organoides de la médula espinal provoca la muerte celular cerca del lugar de la lesión (rojo). Las células vivas están teñidas de verde. Samuel Stupp/Universidad Northwestern

Ahora, los científicos han generado organoides a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC) y han descubierto que estos capturan con precisión las características clave en las lesiones medulares.² Los resultados, publicados en Nature Biomedical Engineering, indican que los organoides de la médula espinal humana ofrecen una prometedora plataforma in vitro para evaluar tratamientos novedosos para este tipo de lesiones mortales.

"Uno de los aspectos más emocionantes de los organoides es que podemos utilizarlos para probar nuevas terapias en tejido humano", dijo el coautor del estudio Samuel Stupp, investigador especializado en biomateriales en la Universidad Northwestern, en un comunicado. "A menos que sea un ensayo clínico, es la única forma de lograr este objetivo."

Para generar organoides de médula espinal, Stupp y su equipo diferenciaron los iPSC en tipos celulares de la médula espinal utilizando un cóctel de sustancias químicas específicas. Los organoides crecieron y maduraron durante las siguientes 28 semanas. Los análisis inmunohistoquímicos y la secuenciación de ARN unicelular revelaron la presencia de neuronas, astrocitos y otros tipos celulares típicos de la médula espinal.

A continuación, los investigadores modelaron la lesión medular en estos modelos organoides. Dañaron los organoides utilizando un bisturí —para modelar lesiones comúnmente introducidas in vivo— o un impactador romo para imitar lesiones por contusión en personas tras sufrir traumatismos por compresión. Los organoides dañados mostraron consecuencias clave de la lesión medular, incluyendo muerte celular y cicatrices gliales.

 Al realizar una lesión por contusión mediante un impactador romo en los organoides de la médula espinal se provocó muerte celular (rojo). Las células vivas están teñidas de verde. Samuel Stupp/Universidad Northwestern

Stupp y su equipo utilizaron este modelo para probar el efecto de un péptido terapéutico líquido que ya habían empleado para revertir la parálisis en lesiones medulares en ratones.³ El líquido aplicado a la lesión se gelificó en un andamiaje con intenso movimiento supramolecular, un movimiento dinámico que permite la administración dirigida de fármacos al permitir que las moléculas terapéuticas interactúen con receptores celulares en constante movimiento. El tratamiento con este péptido terapéutico aplicado a ratones se observó que reducía las cicatrices gliales y promovía la regeneración axonal, la supervivencia de las neuronas motoras y la recuperación funcional. De acuerdo con las observaciones in vivo, tratar organoides lesionados con el andamiaje bioactivo redujo la formación de tejido cicatricial tras un mes. La microscopía de fluorescencia y  la microscopía electrónica de  barrido revelaron el crecimiento de proyecciones de neuronas sanas que rodean las células lesionadas, lo que indica la extensión axonal.

Para mejorar aún más su modelo organoide, Stupp y su equipo añadieron microglías—células inmunitarias residentes en el SNC—que facilitan la neuroinflamación que causa las cicatrices gliales. Luego lesionaron estos organoides cocultivados y observaron efectos consistentes con daño en la médula espinal. El tratamiento de los organoides con la molécula bioactiva mejoró la extensión axonal, disminuyó la neuroinflamación y redujo las cicatrices gliales.

 

Los organoides de la médula espinal tratados con el andamiaje bioactivo mostraron un aumento del crecimiento de neuritas (izquierda) en comparación con los organoides tratados con una solución de control (derecha). Samuel Stupp/Universidad Northwestern

"Fuimos los primeros en introducir microglía en un organoide de la médula espinal humana, así que fue un gran logro. Significa que nuestro organoide contiene todos los químicos que el sistema inmunitario local produce en respuesta a una lesión", dijo Stupp. "Eso lo convierte en un modelo más realista y preciso de la lesión medular."

Los autores esperan que estos modelos o sus futuras versiones allanen el camino para probar terapias que sirvan para tratar el trauma del SNC, una de las lesiones más devastadoras que las personas pueden soportar.

Referencias

1. Jeong HJ, y demás. Biomateriales y estrategias para reparar lesiones medulares. Neuroquímica Int. 2021;144:104973.
2. Takata N, y otros. Un organoide de médula espinal humana para modelar lesiones y terapia. Ingeniería Biomédica Nacional. 2026.
3. Álvarez Z, et al. Los andamios bioactivos con movimiento supramolecular mejorado promueven la recuperación de lesiones medulares. Science. 2021; 374(6569):848-856.

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