La esquizofrenia es una enfermedad neuropsiquiátrica grave que sigue siendo poco comprendida y tratada. El inicio de la esquizofrenia suele producirse en la adolescencia o en los primeros años de la edad adulta, pero se cree que sus causas subyacentes implican anomalías del desarrollo neurológico. Debido a que el tejido cerebral humano prenatal y posnatal es extremadamente difícil de obtener y, por lo tanto, de estudiar, los investigadores han tenido oportunidades limitadas para identificar los mecanismos tempranos de la enfermedad, especialmente durante el período prenatal crítico.
Ahora, un par de estudios que aparecen en Biological Psychiatry utilizan nueva tecnología para estudiar la esquizofrenia en modelos de desarrollo temprano del cerebro humano.
El primer estudio utilizó un enfoque único que involucra organoides cerebrales tridimensionales, que se sabe que recapitulan el desarrollo del cerebro fetal. Los investigadores recolectaron células de la piel de 14 pacientes con esquizofrenia y 14 controles sanos y generaron células pluripotentes inducidas (iPSC), que luego manipularon para convertirse en esferoides corticales similares al cerebro.
Los organoides cultivados a partir de pacientes y controles diferían en la expresión de miles de genes, en consonancia con el hallazgo de que las influencias genéticas sobre la esquizofrenia son muchas y muy pequeñas. Sin embargo, entre los genes destacaron como grupo los asociados a los axones neuronales. Es importante destacar que los investigadores evaluaron la maduración de los organoides en varios momentos, lo que les permitió establecer la naturaleza persistente de las alteraciones a lo largo del desarrollo.
En el segundo estudio los investigadores se centraron en un locus de riesgo genético particular. El locus de riesgo de esquizofrenia 15q11.2, una región cromosómica particular que contiene cuatro genes, tiene una penetrancia superior al 10%, lo que se traduce en una duplicación del riesgo de esquizofrenia entre personas que portan un número inusual de copias de esta región genética.
Un gen en el locus, CYFIP1, se ha asociado con la función sináptica en las neuronas y confiere un mayor riesgo de trastornos del desarrollo neurológico , incluidos la esquizofrenia y el autismo.
CYFIP1 se expresa altamente en la microglía, las propias células inmunes del cerebro, pero se desconoce su función allí. Se sabe que las microglías llevan a cabo la poda sináptica, en la que «comen» el exceso de estructuras sinápticas, un proceso fundamental para el desarrollo saludable del cerebro.
El equipo de investigadores recolectó células sanguíneas de voluntarios sanos y aislaron iPSC, que luego manipularon para diferenciarlas en células similares a la microglía. Luego, los investigadores utilizaron la tecnología CRISPR para eliminar CYFIP1 funcional de las células.