Científicos de Israel cultivan tejido cerebral funcional con células de orina para diagnosticar y tratar trastornos neurológicos como autismo y epilepsia.
Avance israelí en biotecnología neurológica
La startup biotecnológica Itay&Beyond en Israel desarrolló un método innovador para generar tejido cerebral funcional a partir de células madre derivadas de orina. En marzo de 2025, la empresa anunció este avance, que permite crear organoides cerebrales personalizados para cada paciente. Las células de orina se transforman en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs), que luego se diferencian en neuronas y se cultivan en chips computacionales. Estos chips, denominados “cerebros en chip”, se utilizan para probar medicamentos y detectar trastornos neurológicos.
El procedimiento inicia con la recolección de células epiteliales de la orina, que se reprograman en iPSCs en laboratorio. Estas células madre se cultivan para formar organoides cerebrales, estructuras tridimensionales que replican redes neuronales humanas. Itay&Beyond optimizó este proceso para asegurar que los organoides exhiban actividad eléctrica similar a la del cerebro humano. Los chips neuronales se entrenan con algoritmos de inteligencia artificial, permitiendo a los tejidos interactuar con videojuegos simples, según explicó el director ejecutivo, Nisim Perets.
Los chips analizan el comportamiento neuronal para identificar patrones asociados con condiciones como autismo y epilepsia. Nisim Perets destacó que los tejidos afectados muestran diferencias claras en comparación con controles sanos. Esta tecnología procesa información de manera similar a sistemas de inteligencia artificial modernos, lo que facilita la detección de anomalías neurológicas. La startup colabora con el Centro Médico Universitario Hadassah y el Hospital Infantil Schneider para aplicar esta tecnología en pacientes.
La personalización es un aspecto clave del método. Cada organoide cerebral se genera a partir de las células del paciente, lo que permite probar fármacos específicos antes de administrarlos. Esto reduce riesgos de efectos secundarios y mejora la eficacia terapéutica. En marzo de 2025, Itay&Beyond trabajó con una cohorte inicial de pacientes, principalmente niños con trastornos del espectro autista, y planea ampliar las pruebas clínicas en los próximos años.
Tecnología no invasiva con células de orina
El uso de células de orina marca un hito en la obtención de células madre. A diferencia de las biopsias cerebrales, que son invasivas, la recolección de orina es simple y no traumática. Nisim Perets señaló que este método elimina barreras éticas y legales, ya que no requiere procedimientos quirúrgicos ni células embrionarias. Estudios de 2013 en Nature Protocols demostraron que las células renales de la orina se reprograman en iPSCs con alta eficiencia, pero Itay&Beyond es pionera en aplicar esta técnica a tejido cerebral funcional.
La guerra en Israel, intensificada desde octubre de 2023, ha complicado el desarrollo de esta tecnología. Itay&Beyond enfrenta problemas de suministro, financiación y logística. Además, los organoides cerebrales actuales carecen de un sistema vascular completo, lo que limita su crecimiento y maduración. En 2018, investigadores del Instituto Salk en California trasplantaron organoides humanos en cerebros de roedores para mejorar su funcionalidad, según un estudio en Nature Biotechnology. Itay&Beyond explora enfoques similares, aunque no ha reportado resultados en modelos animales.
Datos clave sobre organoides cerebrales en Israel
- Fuente celular: Células epiteliales de orina se convierten en iPSCs para generar organoides cerebrales.
- Aplicación: Diagnóstico de autismo, epilepsia y pruebas de fármacos neurológicos personalizados.
- Tecnología: Chips neuronales entrenados con inteligencia artificial analizan patrones neuronales.
- Colaboraciones: Centro Médico Hadassah y Hospital Infantil Schneider apoyan ensayos clínicos.
- Desafíos: Falta de vascularización en organoides y problemas logísticos por la guerra en Israel.
Contexto global de organoides cerebrales
Los organoides cerebrales han avanzado significativamente desde la década de 2010. En 2023, un estudio en Nature mostró cómo organoides derivados de iPSCs modelan redes neuronales en el Alzheimer. Israel ha destacado en biotecnología: en 2019, la Universidad de Tel Aviv imprimió un corazón 3D con tejido humano, y en 2022, el Instituto Weizmann creó embriones sintéticos de ratón. Estos proyectos reflejan el liderazgo del país, respaldado por la Autoridad de Innovación de Israel.
Otros países también avanzan en este campo. En 2024, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa en España generó organoides cerebrales para estudiar el Parkinson. En 2000, científicos británicos, según Science, revirtieron células cerebrales maduras a un estado de células madre. Sin embargo, el enfoque de Itay&Beyond, que combina células de orina y chips computacionales, destaca por su innovación en biotecnología y computación.
Los organoides cerebrales enfrentan limitaciones técnicas. La ausencia de vascularización restringe su desarrollo a largo plazo. Itay&Beyond trabaja para superar este obstáculo y mejorar la madurez funcional de los tejidos. La startup busca financiación para escalar su tecnología y completar ensayos clínicos más amplios, con el objetivo de transformar el diagnóstico y tratamiento de trastornos neurológicos.
Los resultados preliminares de Itay&Beyond han generado interés en la comunidad científica. Expertos destacan el potencial de esta tecnología para personalizar tratamientos neurológicos. Aunque no se han publicado datos clínicos definitivos, la empresa planea validar su método en los próximos años, enfrentando desafíos técnicos y logísticos en un contexto de conflicto regional.