Los organoides cerebrales humanos más longevos «registran» el paso del tiempo
Durante más de cinco años, unas diminutas esferas de tejido cerebral siguieron madurando en el laboratorio y acumulando las marcas moleculares típicas de su edad. Algunas células incluso «recordaron» las etapas ya recorridas y avanzaron directamente hacia fases posteriores del desarrollo.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Mosaico de cortes de organoides cerebrales humanos observados mediante microscopía fluorescente. Los distintos colores identifican poblaciones celulares y estructuras que continuaron madurando durante años en el laboratorio. Cortesía: Irene Faravelli y Noelia Antón-Bolaños.
Durante más de cinco años, unas pequeñas esferas de tejido cerebral humano permanecieron vivas en un laboratorio de Estados Unidos. No eran cerebros en miniatura capaces de pensar o sentir, sino organoides de la corteza cerebral, esto es, unas agrupaciones tridimensionales de células obtenidas a partir de células madre humanas.
Pese a estar aisladas del cuerpo, sin sentidos ni vasos sanguíneos, sus células continuaron desarrollándose, activaron programas genéticos propios de edades cada vez más avanzadas y acumularon marcas químicas que revelaban cuánto tiempo llevaban en cultivo. Algunas incluso parecían conservar una memoria de las etapas ya recorridas.
El resultado de este fascinante ensayo, publicado en la revista Nature, establece un nuevo récord de longevidad para estos modelos y sugiere que una parte del calendario del cerebro humano está escrita en las propias células.
🗣️ «Desconocemos hasta dónde podía llegar la maduración del tejido cerebral humano fuera del cerebro —reconoce Paola Arlotta, neurocientífica de la Universidad de Harvard y autora principal del estudio. Y añade en un comunicado del Instituto Broad—: El experimento demuestra que los organoides no solo sobreviven: continúan cambiando y madurando durante periodos nunca alcanzados hasta ahora».
«La longevidad sin precedentes y las cualidades realistas de estos modelos de tejido podrían brindarnos la oportunidad de profundizar en cómo surgen y se desarrollan trastornos como el autismo en etapas posteriores de la vida», afirma Andrea Beckel-Mitchener, directora en funciones del Instituto Nacional de Salud Mental (NIMH) de los NIH estadounidenses.
En qué consiste la neotenia cerebral
El encéfalo humano se toma su tiempo para madurar. Mientras que el sistema nervioso de otros mamíferos alcanza rápidamente su máximo explendor, el nuestro prolonga su desarrollo durante cerca de dos décadas. Las neuronas corticales, por ejemplo, necesitan años para completar su arquitectura, establecer conexiones y afinar sus propiedades eléctricas.
Esta lentitud, conocida como neotenia, pudo desempeñar un papel decisivo en la evolución de nuestras capacidades cognitivas, pero también convierte el desarrollo cerebral posnatal en un proceso extraordinariamente difícil de estudiar.
Los animales de laboratorio no reproducen bien sus tiempos y el cerebro de una persona viva no puede analizarse célula por célula mientras crece.
Por qué un organoide cerebral no es un cerebro en miniatura
Los organoides ofrecen una ventana alternativa. Para fabricarlos, los científicos reprograman células de donantes hasta devolverlas a un estado pluripotente, que permite a una célula transformarse en casi cualquier tipo de célula del organismo, y después las someten a señales químicas que las orientan hacia un destino cerebral.
➡️ El resultado son estructuras del tamaño aproximado de un grano de pimienta, con más de un millón de células y poblaciones que recuerdan a las de la corteza. No reproducen toda la anatomía de un cerebro ni sus funciones mentales, pero permiten observar procesos moleculares que, de otro modo, permanecerían ocultos.
Hasta ahora, el tiempo era su gran enemigo. La mayoría de los experimentos habían seguido estos tejidos durante unos meses, y el anterior récord publicado rondaba los 694 días. El número de neuronas, especialmente delicadas, disminuía a medida que envejecía el cultivo celular.
Sin embargo, el equipo dirigido por Arlotta consiguió mantener organoides durante más de cinco años —algunos fueron examinados casi a los seis— y reconstruyó su evolución mediante scRNA-seq (secuenciación de ARN de células individuales), análisis epigenéticos, microscopía electrónica y registros de actividad eléctrica.
Paola Arlotta, investigadora de la Universidad de Harvard y autora principal del estudio, junto a uno de los microscopios empleados para analizar el desarrollo de los organoides cerebrales. Crédito: Archivo de Harvard.
Más de 424.000 células examinadas durante cinco años
Los investigadores reunieron información de 110 organoides y 424.720 células, que fueron estudiados en dieciséis momentos diferentes comprendidos entre los quince días y los cinco años:
✅ Los tejidos más jóvenes mostraban perfiles genéticos semejantes a los del cerebro durante el primer trimestre de gestación.
✅ Entre los tres y los seis meses se aproximaban al segundo trimestre y, a partir de los nueve meses, comenzaron a adquirir características propias de etapas prenatales tardías y posnatales.
✅ Las primeras firmas claramente posnatales aparecieron después de un año de cultivo.
🗣️ «No era en absoluto evidente que un modelo tan simplificado pudiera coincidir de tantas formas con el desarrollo natural — señala Irene Faravelli, coautora principal del trabajo y profesora de la Universidad de Milán, en la nota de prensa difundida por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos. Y sentencia—: El cerebro no se desarrolla en el vacío».
En efecto, en el organismo real intervienen la circulación sanguínea, las células inmunitarias, las hormonas, otros órganos y, después del nacimiento, la información procedente de los sentidos. Nada de eso estaba plenamente representado en el cultivo.
El reloj epigenético reveló la edad de los organoides
La prueba más convincente del paso del tiempo apareció en el epigenoma, que no es otra cosa que el conjunto de marcas químicas que regulan la actividad de los genes sin modificar el ADN. A lo largo de la vida, pequeñas etiquetas químicas se añaden o retiran del ADN y modifican la actividad de los genes sin alterar su secuencia.
Una de ellas, la metilación, cambia siguiendo patrones suficientemente regulares como para construir relojes epigenéticos. Recordemos que un reloj epigenético es un modelo matemático que calcula la edad biológica de un tejido a partir de sus patrones de metilación. Si esas marcas se corresponden con las observadas en tejidos humanos de una edad determinada, el modelo puede estimar cuánto ha avanzado su desarrollo.
Pues bine, al aplicar varios de estos relojes a los organoides, la edad molecular calculada por los investigadores mostró una correlación muy estrecha con los meses y años transcurridos en el laboratorio.
➡️ Los tejidos no se limitaban a permanecer vivos: envejecían molecularmente a un ritmo comparable al del desarrollo cerebral humano.
Evolución de los organoides cerebrales humanos desde los seis meses hasta los cinco años de cultivo (izquierda). El mapa celular de la derecha agrupa 424.720 células analizadas en 16 momentos y muestra cómo sus perfiles moleculares cambian progresivamente con la edad. Fuente: Faravelli et al., Nature (2026).
Cambios que ocurren por «barrios neuronales»
Los cambios tampoco eran idénticos en todas las células. Las neuronas, los astrocitos —células cerebrales que protegen, nutren y ayudan a funcionar a las neuronas— y los progenitores gliales —células inmaduras que pueden convertirse en distintos tipos de células de apoyo del cerebro— seguían trayectorias propias, como ocurre en el encéfalo.
El equipo de investigación identificó además 213 regiones del ADN cuya metilación variaba con la edad del cultivo y afectaba a genes importantes para la formación de la corteza cerebral, la capa externa del cerebro, responsable del pensamiento, la percepción, el lenguaje y los movimientos voluntarios, entre otras cosas.
Es más, apareció de forma progresiva una modificación epigenética característica de las neuronas maduras. «Pueden seguir registrando el tiempo, madurar y adquirir rasgos que antes desconocíamos», resume Noelia Antón-Bolaños, coautora principal y profesora de la Universidad de Utrecht, en la nota informativa del Instituto Broad.
Neuronas con sinapsis y actividad eléctrica durante dos años
Los científicos utilizaron un medio nutritivo diseñado para favorecer su actividad espontánea y añadieron un suplemento que estabilizaba la glutamina, un aminoácido que aporta energía y participa en la producción de neurotransmisores. También reducía la acumulación de amoníaco, un residuo metabólico que, en concentraciones elevadas, resulta tóxico y daña las células.
Con estas condiciones, las neuronas excitadoras desarrollaron prolongaciones más complejas y más sinapsis. Al cabo de un año, el 52 % de las sinapsis —los puntos de comunicación entre las neuronas— analizadas se encontraba sobre espinas dendríticas —pequeñas protuberancias de las neuronas que reciben señales de otras células nerviosas—, frente al 25 % observado con el medio convencional, una señal de mayor maduración y estabilidad de las conexiones.
Los registros realizados con matrices de microelectrodos confirmaron que aquellas redes estaban activas. Al año, los nueve organoides mantenidos en el medio mejorado produjeron intensas ráfagas coordinadas de impulsos eléctricos; ninguno de los ocho cultivados de la manera convencional mostró ese comportamiento.
La actividad continuó siendo detectable a los dos años, y las redes más antiguas presentaban varios grupos neuronales con patrones diferenciados. Esto no equivale a pensamiento, percepción o consciencia: son circuitos celulares simplificados que disparan de manera coordinada. Tampoco significa que todas las neuronas permanecieran funcionales durante cinco años. En los cultivos convencionales, su proporción disminuyó con el tiempo, aunque todavía se encontraron marcadores neuronales casi a los seis años.
Organoides cerebrales humanos cultivados en una placa de laboratorio. Estos modelos tridimensionales permiten investigar etapas inaccesibles del desarrollo cerebral y podrían emplearse para estudiar enfermedades y probar nuevos medicamentos. Cortesía: Juergen Knoblich / ERC
Las células conservaban una memoria de su desarrollo
El experimento más revelador llegó cuando los científicos deshicieron organoides de distintas edades y mezclaron sus células progenitoras para formar quimeroides, que no son otra cosa que organoides formados al mezclar células procedentes de distintos individuos o edades:
✅ Las células jóvenes, procedentes de tejidos de quince días, comenzaron a producir los tipos celulares propios de las primeras fases del desarrollo.
✅ Y las células de organoides de entre nueve y doce meses, sometidas exactamente al mismo ambiente, actuaron de otra manera: omitieron aquellas etapas iniciales y generaron muy rápido neuronas y células gliales de aparición tardía.
En solo dos semanas, esos progenitores antiguos produjeron células que normalmente necesitan más de dos meses para aparecer. Seguían siendo plásticos y respondían a las señales del entorno joven, pero no parecían haber olvidado su historia.
🗣️ «Es una especie de deformación del tiempo del desarrollo», afirma Arlotta. Para la neurocientífica italiana, el fenómeno indica que las células «registran y recuerdan» el tiempo vivido y respalda la existencia de un reloj interno capaz de dirigir su calendario incluso fuera del organismo.
Qué significa que una célula «recuerde» el paso del tiempo
La expresión memoria celular no significa que las células posean recuerdos psicológicos. Se refiere a la persistencia de cambios moleculares que influyen en su comportamiento futuro.
Esta memoria puede estar almacenada en:
Los genes que permanecen activados o silenciados.
Los patrones de metilación del ADN.
La organización de la cromatina.
Las proteínas presentes en la célula.
Las posibilidades de transformación que todavía conserva.
En términos biológicos, las células parecen saber qué etapas del programa de desarrollo ya han completado. Cuando reciben una nueva señal para fabricar neuronas, no vuelven necesariamente al principio, sino que continúan desde una fase compatible con su edad.
El estudio respalda así la existencia de un reloj de desarrollo intrínseco, capaz de funcionar incluso fuera del organismo.
Para qué pueden servir estos organoides cerebrales
La utilidad potencial de estas agrupaciones celulares es considerable. Los modelos de larga duración podrían abrir nuevas líneas de investigación sobre procesos que hasta ahora quedaban fuera del alcance experimental.
Entre sus posibles aplicaciones, los autores del trabajo citan las siguientes:
✅ Estudiar fases posnatales del desarrollo del cerebro humano.
✅ Analizar cómo aparecen trastornos del neurodesarrollo como el autismo o la esquizofrenia.
✅ Comparar organoides derivados de diferentes pacientes.
✅ Investigar cómo determinadas mutaciones alteran la maduración neuronal.
✅ Probar fármacos o intervenciones experimentales en diferentes etapas del desarrollo.
✅ Estudiar la formación y la estabilidad de las redes neuronales humanas.
✅ Crear grandes conjuntos de datos biológicos para entrenar modelos de inteligencia artificial.
El objetivo inmediato no consiste en mantener organoides indefinidamente, sino en comprender su reloj molecular. Si los científicos consiguieran acelerar selectivamente algunas etapas sin deformar el desarrollo, podrían estudiar en meses procesos que ahora requieren años.
¿Cuáles son los pasos a seguir?
El siguiente objetivo no será batir otro récord de longevidad, sino comprender el reloj celular y aprender a acelerar de manera controlada determinadas etapas.
Si los investigadores descubren cómo provocar ese salto temporal sin distorsionar el desarrollo, quizá puedan estudiar en meses procesos que hoy obligan a esperar años. «Aún queda mucho por aprender sobre cómo el embrión construye un cerebro progresivamente más complejo —advierte Arlotta. Y concluye—: Aplicar estos conocimientos a los organoides nos permitirá modelar procesos aún inexplorados de la maduración del cerebro humano que tienen lugar tras el nacimiento».
El logro fundamental, según el nuevo estudio científico, es haber demostrado que las células cerebrales humanas pueden llevar consigo algo parecido a un calendario: aun lejos del cuerpo, el tiempo deja huella.▪️(24-agosto-2026)
LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Unos organoides cerebrales humanos sobrevivieron y maduraron durante más de cinco años en el laboratorio.
- Sus genes y marcas epigenéticas cambiaron de acuerdo con el tiempo transcurrido, como si poseyeran un reloj biológico interno.
- Algunas neuronas formaron sinapsis y mantuvieron actividad eléctrica coordinada durante al menos dos años.
- Las células progenitoras conservaron una memoria molecular de su edad y evitaron repetir etapas del desarrollo ya completadas.
- Estos tejidos no son cerebros completos ni pueden pensar, pero permiten estudiar procesos del desarrollo cerebral humano antes inaccesibles.
- El modelo podría ayudar a investigar el autismo, la esquizofrenia y otros trastornos del neurodesarrollo.
PREGUNTAS & RESPUESTAS: Organoides y Cerebro
🧠 ¿Cuánto tiempo sobrevivieron los organoides del estudio?
Los organoides se cultivaron durante más de cinco años y algunos fueron examinados cuando se acercaban a los seis. El análisis molecular principal abarcó desde los 15 días hasta los cinco años.
🧠 ¿Los organoides eran cerebros humanos completos?
No. Eran agrupaciones tridimensionales de células de la corteza cerebral. Carecían de la anatomía, los sentidos, la circulación y las conexiones corporales de un cerebro completo.
🧠 ¿Los organoides podían pensar o recordar?
No existe evidencia de pensamiento, percepción o recuerdos conscientes. La memoria descrita es molecular: las células conservaban información sobre las etapas de desarrollo que ya habían atravesado.
🧠 ¿Cómo registraron las células el paso del tiempo?
Lo hicieron mediante cambios progresivos en la actividad de los genes y en la metilación del ADN. Los relojes epigenéticos permitieron comprobar que la edad molecular coincidía estrechamente con el tiempo pasado en cultivo.
🧠 ¿Las neuronas estuvieron activas durante cinco años?
El estudio detectó células con marcadores neuronales casi a los seis años, pero la actividad eléctrica coordinada se documentó durante al menos dos años. No debe confundirse la supervivencia del organoide con la actividad continuada de todas sus neuronas.
🧠 ¿Por qué es importante este descubrimiento?
Porque permite estudiar etapas tardías y posnatales del desarrollo cerebral humano que son muy difíciles de observar directamente. También podría mejorar la investigación de trastornos del neurodesarrollo y el ensayo de futuros tratamientos.
Información facilitada por el Broad Institute y los NIH
Fuente: Faravelli, I., Antón-Bolaños, N., Wei, A. et al.Human brain organoids record the passage of time over multiple years. Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10877-x
