Un equipo del King’s College London ha presentado una plataforma de bioingeniería llamada BioConNet que permite construir, controlar y analizar circuitos corticales humanos en cultivo, según un estudio publicado en 2025 en la revista Advanced Healthcare Materials. La técnica integra microfluidos y moldes tridimensionales para guiar axones y preservar la población glial, lo que ofrece una herramienta reproducible para investigar la formación y el mantenimiento de redes neuronales. El avance llega como respuesta a las limitaciones de modelos previos, como los organoides, que no siempre permiten controlar la conectividad entre poblaciones neuronales. Los autores defienden que este sistema podrá emplearse para estudiar enfermedades neurodegenerativas y el impacto de variantes genéticas sobre la arquitectura de las redes.

BioConNet funciona sobre una placa de cultivo en la que se combinan neuronas humanas derivadas de células madre con dispositivos poliméricos provistos de microcanales y topografías específicas. Durante el crecimiento, esas estructuras físicas actúan como guías que orientan el desarrollo axonal y facilitan la formación de conexiones entre poblaciones celulares dispuestas a medida. Una vez que las sinapsis están establecidas, los moldes se retiran para dejar un circuito accesible y estable, susceptible de ser observado, manipulada y muestreado. Ese diseño abierto permite además variar la composición celular y la geometría del circuito según las necesidades experimentales.

El equipo responsable describe la placa como una plataforma escalable y programable que posibilita reproducir arquitecturas corticales con mayor control que los modelos convencionales. Mientras los organoides ofrecen complejidad tridimensional y matices del desarrollo, su variabilidad y falta de dirección axonal dificultan la comparación entre experimentos; BioConNet, en cambio, prioriza la reproducibilidad y la capacidad de diseñar rutas de conexión precisas. Los investigadores subrayan que esa previsibilidad es clave para establecer ensayos comparativos y para evaluar cómo alteraciones genéticas concretas modifican la conectividad y la función sináptica.

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Una de las aportaciones relevantes del estudio fue la inclusión deliberada de células gliales en los cultivos, que no solo reproducen con más fidelidad la relación celular propia del córtex sino que también modulan las propiedades eléctricas de la red. La presencia de glía cambió patrones de actividad y respuesta sináptica en las preparaciones, lo que sugiere que su incorporación es necesaria para modelar con realismo ciertos rasgos de fisiología cortical. Además, la plataforma permite recuperar material neuronal y glial para análisis genéticos y bioquímicos a gran escala, abriendo la puerta a experimentos de alto rendimiento.

Según los autores, liderados por Pacharaporn Suklai, la accesibilidad de BioConNet convierte a la placa en un “banco de pruebas” idóneo para estudiar trastornos como el alzhéimer o la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), así como otras enfermedades neurológicas con componente genético. Mediante la introducción de variantes genéticas conocidas o la comparación de líneas celulares procedentes de pacientes, los investigadores pueden observar cómo esos cambios afectan la formación y la estabilidad de los circuitos. Esa estrategia facilita ensayos mecanísticos y también podrá servir para cribar compuestos farmacológicos que modifiquen la conectividad o la supervivencia neuronal.

Los responsables reconocen, no obstante, que se trata de un modelo in vitro y por tanto simplificado respecto a la complejidad de un cerebro vivo. Aspectos como la vascularización, la arquitectura a gran escala y la interacción con sistemas periféricos no están presentes en la placa, por lo que los hallazgos deberán interpretarse con cautela y complementarse con otros enfoques. Aun así, la posibilidad de diseñar circuitos con reglas de conexión controladas aporta una dimensión experimental difícil de alcanzar con otros métodos y facilita estudios de causa y efecto sobre la estructura y función sináptica.

Más allá de la investigación básica, los creadores de BioConNet señalan aplicaciones potenciales en ensayos preclínicos y en el desarrollo de terapias dirigidas, ya que la plataforma admite escalado y manipulación genética que permiten testar intervenciones de forma sistemática. Los autores detallan en su trabajo que la plataforma es programable y compatible con técnicas de registro eléctrico y de imagen avanzada, lo que facilita la monitorización longitudinal de la actividad y la respuesta a tratamientos. Ese conjunto de capacidades convierte la placa en una herramienta versátil para laboratorios interesados en neurociencia, farmacología y genética.

El estudio, titulado «Engineering Cortical Networks: An Open Platform for Controlled Human Circuit Formation and Synaptic Analysis In Vitro», fue firmado por Pacharaporn Suklai y colaboradores y publicado en Advanced Healthcare Materials en 2025; la referencia incluye el DOI 10.1002/adhm.202500857. Los investigadores ya anuncian trabajos futuros para optimizar la integración celular y aumentar la complejidad de los circuitos, con el objetivo de acercar progresivamente el modelo a aspectos más fieles de la arquitectura cortical humana.