Científicos desarrollan un ‘cerebro en un chip’ que imita la malaria cerebral más mortal

El modelo, desarrollado por el EMBL Barcelona, incorpora por primera vez microglía para entender cómo el parásito daña los vasos cerebrales. La plataforma servirá para probar fármacos y generar un atlas celular abierto a toda la comunidad científica.

Cada año, la malaria cerebral siega la vida de más de 600.000 personas, la mayoría niños menores de cinco años. El parásito Plasmodium falciparum, al llegar al sistema nervioso central, desencadena una inflamación devastadora en los pequeños vasos sanguíneos del cerebro que puede resultar letal o dejar secuelas neurológicas irreversibles. Ahora, un equipo del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Barcelona ha dado un paso crucial para desentrañar ese mecanismo: un “cerebro en un chip”, un modelo tridimensional que replica con fidelidad los capilares cerebrales y permite observar, por primera vez, cómo evolucionan las lesiones en tiempo real.

El proyecto, coordinado por la investigadora María Bernabeu, acaba de comenzar. “Acabamos de iniciar el proyecto. En esta primera fase estamos analizando muestras de pacientes para construir un mapa detallado de los cambios celulares y moleculares que se producen durante la enfermedad”, explica Bernabeu a Big Vang. El objetivo es construir una representación lo más fiel posible de los mecanismos que desencadenan el deterioro vascular característico de esta forma de malaria.

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El mapa celular del daño

La primera tarea del equipo consiste en analizar tejido cerebral conservado de personas fallecidas a causa de la malaria cerebral. Los investigadores identificarán los distintos tipos celulares presentes y las señales moleculares asociadas al daño vascular. Este atlas servirá de base para entender qué ocurre exactamente en los vasos cuando el parásito invade el cerebro. Según la investigadora, “los datos, una vez publicados, estarán disponibles para toda la comunidad científica para que otros investigadores puedan utilizarlos y avanzar más rápidamente”.

Esa transparencia es una de las señas de identidad del proyecto. La idea es generar un recurso abierto que acelere la búsqueda de terapias, más allá de las que pueda desarrollar el propio equipo. Un gesto poco habitual en un campo donde la competencia suele frenar el intercambio de datos preliminares. Tener un mapa celular de la malaria cerebral en abierto desde el primer día podría ser el empujón que necesita la investigación pediátrica.

Un microchip que respira como un cerebro

En paralelo, el laboratorio de Bernabeu está construyendo la primera versión del modelo tridimensional vascular. Este “cerebro en un chip” no es un ordenador, sino un dispositivo del tamaño de un sello de correos que replica los pequeños vasos sanguíneos del cerebro humano. Sobre él se siembran células endoteliales que forman una fina red de capilares, y el sistema se perfunde con un medio que simula la sangre. Así, los científicos pueden observar en condiciones controladas cómo las lesiones provocadas por la malaria evolucionan minuto a minuto. Para hacerse una idea de la escala: alberga una red capilar que, en un cerebro real, mediría varios metros, toda comprimida en unos milímetros cuadrados.

La gran novedad del modelo, y lo que lo distingue de otros intentos previos, es la incorporación de la microglía. “Es la principal célula inmunitaria del cerebro y desempeña un papel fundamental en la respuesta frente a infecciones, toxinas y otros daños”, señala Bernabeu. El equipo quiere aclarar si durante la infección la microglía protege el cerebro o, por el contrario, contribuye a agravar el daño. “Es una pregunta abierta que necesitamos resolver”, admite. Hasta ahora, los modelos de laboratorio no incluían esta pieza del puzle inmunológico, por lo que los resultados de los fármacos probados resultaban a menudo engañosos.

malaria cerebral

Cada lesión observada bajo el microscopio del chip ayuda a entender una enfermedad que sigue matando a un niño cada minuto en algún lugar del planeta.

Del laboratorio al futuro de la neurología

Una vez validado, el chip servirá como plataforma de pruebas farmacológicas. El equipo ya tiene en el radar un antiinflamatorio ya aprobado para otras enfermedades, incluidos algunos tipos de cáncer, que podría reducir el daño vascular. Pero la ambición va más lejos: “Tradicionalmente, la investigación en enfermedades cerebrales se ha centrado en las neuronas. Sin embargo, en los últimos años ha quedado claro que los vasos sanguíneos del cerebro y el sistema inmunitario también desempeñan un papel clave en enfermedades como el alzhéimer, otras demencias o el ictus”, explica Bernabeu. La tecnología podría adaptarse para modelos de estas patologías, ampliando así su impacto más allá de la malaria.

El proyecto cuenta con la colaboración del investigador Christopher Moxon, de la Universidad de Glasgow, especialista en enfermedades infecciosas y malaria. Está financiado por la Fundación “la Caixa”, mecenas histórico de la ciencia en España, y se desarrolla íntegramente en el EMBL de Barcelona, un centro de referencia internacional. En mi opinión, lo más valioso de esta iniciativa es su carácter abierto: compartir el atlas celular desde el primer día podría acelerar descubrimientos que de otro modo tardarían décadas en llegar a los hospitales de campo donde más se necesitan.

La malaria cerebral sigue siendo una emergencia pediátrica en amplias zonas de África y Asia. Comprender cómo el parásito altera la circulación cerebral es la llave para diseñar tratamientos que no solo maten al parásito, sino que protejan el cerebro durante la infección. Y ese chip diminuto, que apenas ocupa la palma de una mano, está llamado a ser el banco de pruebas donde se libre esa batalla.

🔬 Ficha del Descubrimiento

  • Qué se ha descubierto: Un modelo tridimensional (“cerebro en un chip”) que replica los vasos sanguíneos del cerebro y permite estudiar en tiempo real el daño causado por la malaria cerebral.
  • Dónde: EMBL Barcelona, con tejido cerebral de pacientes fallecidos.
  • Institución responsable: Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL Barcelona), liderado por María Bernabeu, con colaboración de la Universidad de Glasgow.
  • Cuándo: Proyecto iniciado en julio de 2026, aún en fase inicial de análisis de muestras y desarrollo del chip.
  • Impacto a futuro: Proporcionará una plataforma para probar fármacos y un atlas celular abierto que acelerará la investigación en malaria cerebral y otras enfermedades neurológicas.

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