Itay & Beyond combina tejido cerebral y chips electrónicos con IA para evaluar tratamientos personalizados contra el trastorno del espectro autista.
Tecnología israelí integra tejido cerebral y chips para TEA
La startup israelí Itay & Beyond anunció en marzo de 2025 un avance biotecnológico que combina tejido cerebral funcional con chips electrónicos para evaluar tratamientos contra el trastorno del espectro autista (TEA). La empresa, fundada en 2021 por Shmulik Bezalel, Boaz Goldman y Nisim Perets, cultiva organoides cerebrales a partir de células madre derivadas de orina, integrándolos en chips que simulan redes neuronales humanas. Esta tecnología permite probar fármacos y analizar respuestas neuronales en un entorno controlado, ofreciendo un modelo más preciso que los ensayos preclínicos en animales.
El proceso inicia con la recolección de células epiteliales de orina, que se reprograman en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs). Estas células se diferencian en neuronas y se cultivan en chips computacionales, formando organoides cerebrales tridimensionales. Los chips, entrenados con inteligencia artificial, registran actividad eléctrica y evalúan el procesamiento de información del tejido. Nisim Perets, director general y neurocientífico, explicó: “Consideramos el tejido como un procesador, porque el cerebro humano es un procesador de información”. Este enfoque permite comparar el rendimiento de los organoides con grupos de control para detectar anomalías asociadas al TEA.
La tecnología de Itay & Beyond se distingue por su enfoque no invasivo. A diferencia de las biopsias cerebrales, la recolección de células de orina evita procedimientos quirúrgicos, reduciendo barreras éticas y legales. Perets destacó: “Tomar biopsias de niños con trastornos neurológicos es una misión difícil. La orina es accesible y menos traumática”. Este método, basado en estudios de 2013 publicados en Nature Protocols, optimiza la reprogramación de células renales en iPSCs, aunque requiere mayor refinamiento que otras técnicas. La startup ya colabora con pequeñas farmacéuticas en Israel y Europa, apoyando decisiones sobre ensayos clínicos.
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Los organoides cerebrales de Itay & Beyond se entrenan mediante inteligencia artificial para realizar tareas como jugar videojuegos, un método que evalúa su comportamiento y detecta patrones asociados al TEA. La empresa utiliza aprendizaje por refuerzo, una técnica de IA que simula procesos de aprendizaje humano. Este enfoque permite distinguir entre tejidos con trastornos neurológicos y grupos de control, ofreciendo un diagnóstico más preciso que los biomarcadores moleculares, cuya tasa de éxito Perets calificó como “dudosa”. La startup planea publicar su primer artículo científico revisado por pares en colaboración con el Hadassah Medical Center en Jerusalén.
Datos clave sobre la tecnología de Itay & Beyond para el TEA
- Fuente celular: Células epiteliales de orina reprogramadas en iPSCs para crear organoides cerebrales.
- Aplicación: Diagnóstico y prueba de fármacos para TEA, epilepsia y otros trastornos neurológicos.
- Tecnología: Chips neuronales con IA analizan patrones neuronales en organoides cerebrales.
- Colaboraciones: Asociaciones con farmacéuticas en Israel y Europa para ensayos clínicos.
- Validación: Pruebas clínicas en curso con el Schneider Children’s Medical Center en Petah Tikva.
Innovación israelí supera límites en biotecnología neuronal
El enfoque de Itay & Beyond aborda un problema crítico en el desarrollo de fármacos neurológicos: la baja tasa de éxito en ensayos clínicos. Según la empresa, en los últimos 20 años, la FDA aprobó solo cinco fármacos para trastornos como el TEA y la epilepsia, representando menos del 1% de éxito. Los ensayos preclínicos en animales, debido a las diferencias entre cerebros humanos y de roedores, a menudo no predicen resultados en humanos. Los organoides cerebrales, al replicar redes neuronales humanas, ofrecen un modelo más fiable. Perets afirmó: “Nuestra plataforma predice la eficacia de fármacos basándose en organoides humanos, acelerando el desarrollo de tratamientos”.
La startup opera desde el Hadassah Medical Center y colabora con el Schneider Children’s Medical Center en Petah Tikva para pruebas clínicas con pacientes, principalmente niños con TEA. Estas pruebas buscan validar retrospectiva y prospectivamente la tecnología, enfocándose en tratamientos personalizados. Cada organoide se genera a partir de las células del paciente, permitiendo evaluar fármacos específicos antes de su administración, lo que reduce riesgos y mejora la eficacia terapéutica. La empresa planea expandir estas pruebas en los próximos años.
A pesar de sus avances, Itay & Beyond enfrenta desafíos. La guerra en Israel, intensificada desde octubre de 2023, ha generado problemas de suministro, financiación y logística. Además, los organoides carecen de un sistema vascular completo, lo que limita su crecimiento y maduración. En 2018, el Instituto Salk en California trasplantó organoides en cerebros de roedores para mejorar su funcionalidad, un enfoque que Itay & Beyond explora, aunque no ha reportado resultados en modelos animales. La empresa busca financiación para escalar su tecnología y completar ensayos clínicos más amplios.
Otros países también avanzan en este campo. En 2024, el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa en España generó organoides para estudiar el Parkinson. En 2000, científicos británicos revirtieron células cerebrales maduras a un estado de células madre, según Science. Sin embargo, el enfoque de Itay & Beyond, que combina células de orina, chips computacionales e IA, destaca por su integración única. La empresa apunta a transformar el diagnóstico y tratamiento de trastornos neurológicos, enfocándose en poblaciones sensibles como los niños con TEA.
Contexto global de la biotecnología cerebral
La integración de tejido cerebral con electrónica, conocida como computación neuromórfica, es un campo en expansión. En 2023, el proyecto Brainoware, desarrollado por la Universidad de Indiana, creó una biocomputadora híbrida que fusiona organoides cerebrales con circuitos electrónicos. Este sistema, detallado en Nature Electronics, reconoció voces humanas con un 78% de precisión. Aunque menos preciso que las computadoras tradicionales, marca un paso hacia arquitecturas informáticas inspiradas en el cerebro humano.
En Israel, el científico Ben Meir Maoz desarrolló en 2018 un “cerebro en un chip” en la Universidad de Tel Aviv, enfocado en la barrera hematoencefálica. Este sistema simula interacciones entre vasos sanguíneos y tejido cerebral, facilitando estudios de enfermedades neurológicas. Israel, líder en inteligencia artificial y biotecnología, fomenta estas innovaciones a través de instituciones como la Autoridad de Innovación de Israel, que financia startups como Zebra Medical Vision y CytoReason.
Empresas como Neuralink de Elon Musk y Precision Neuroscience en Estados Unidos también exploran interfaces cerebro-computadora. Neuralink implantó chips en un paciente en 2024 para tratar parálisis, mientras que Precision Neuroscience desarrolló implantes no invasivos que registran actividad cerebral sin dañar tejidos. Estas tecnologías, aunque distintas, comparten el objetivo de Itay & Beyond: aprovechar el potencial del cerebro humano para mejorar la salud.
El campo enfrenta desafíos técnicos y éticos. La complejidad del cerebro humano, con 86,000 millones de neuronas y 1,000 billones de sinapsis, dificulta replicar sus funciones. Además, mantener organoides vivos y saludables requiere gran cantidad de energía. Consideraciones éticas, como el consentimiento en poblaciones vulnerables, son cruciales, especialmente en niños con TEA. Itay & Beyond aborda estas preocupaciones con métodos no invasivos, estableciendo un estándar en biotecnología responsable.