Un equipo do King’s College London presentou unha plataforma de bioenxeñería chamada BioConNet que permite construír, controlar e analizar circuitos corticais humanos en cultivo, segundo un estudo publicado en 2025 na revista Advanced Healthcare Materials. A técnica integra microfluidos e moldes tridimensionais para guiar os axóns e preservar a poboación glial, o que ofrece unha ferramenta reproducible para investigar a formación e o mantemento de redes neuronais. O avance chega como resposta ás limitacións de modelos previos, como os organoides, que non sempre permiten controlar a conectividade entre poboacións neuronais. Os autores sosteñen que este sistema poderá empregarse para estudar enfermidades neurodexenerativas e o impacto de variantes xenéticas sobre a arquitectura das redes.
BioConNet funciona sobre unha placa de cultivo na que se combinan neuronas humanas derivadas de células nai con dispositivos poliméricos provistos de microcanais e topografías específicas. Durante o crecemento, esas estruturas físicas actúan como guías que orientan o desenvolvemento axonal e facilitan a formación de conexións entre poboacións celulares dispostas a medida. Unha vez establecidas as sinapses, procédese á retirada dos moldes para deixar un circuito accesible e estable, susceptible de ser observado, manipulado e amostrado. Ese deseño aberto permite ademais variar a composición celular e a xeometría do circuito segundo as necesidades experimentais.
O equipo responsable describe a placa como unha plataforma escalable e programable que posibilita reproducir arquitecturas corticais con maior control que os modelos convencionais. Mentres os organoides ofrecen complexidade tridimensional e matices do desenvolvemento, a súa variabilidade e falta de dirección axonal dificultan a comparación entre experimentos; BioConNet, en cambio, prioriza a reproducibilidade e a capacidade de deseñar rutas de conexión precisas. Os investigadores subliñan que esa previsibilidade é clave para establecer ensaios comparativos e para avaliar como alteracións xenéticas concretas modifican a conectividade e a función sináptica.
Unha das achegas relevantes do estudo foi a inclusión deliberada de células gliais nos cultivos, que non só reproducen con máis fidelidade a relación celular propia do córtex senón que tamén modulan as propiedades eléctricas da rede. A presenza de glía cambiou patróns de actividade e resposta sináptica nas preparacións, o que suxire que a súa incorporación é necesaria para modelar con realismo certos trazos da fisioloxía cortical. Ademais, a plataforma permite recuperar material neuronal e glial para análises xenéticas e bioquímicas a grande escala, abrindo a porta a experimentos de alto rendemento.
Segundo os autores, liderados por Pacharaporn Suklai, a accesibilidade de BioConNet convértelle á placa nun “banco de probas” idóneo para estudar trastornos como o Alzhéimer ou a esclerose lateral amiotrófica (ELA), así como outras enfermidades neurolóxicas con compoñente xenético. Mediante a introdución de variantes xenéticas coñecidas ou a comparación de liñas celulares procedentes de pacientes, os investigadores poden observar como eses cambios afectan a formación e a estabilidade dos circuitos. Esa estratexia facilita ensaios mecanísticos e tamén poderá servir para cribar compostos farmacolóxicos que modifiquen a conectividade ou a supervivencia neuronal.
Os responsables recoñecen, non obstante, que se trata dun modelo in vitro e por tanto simplificado respecto á complexidade dun cerebro vivo. Aspectos como a vascularización, a arquitectura a gran escala e a interacción con sistemas periféricos non están presentes na placa, polo que os achados deberán interpretarse con cautela e complementarse con outros enfoques. Aínda así, a posibilidade de deseñar circuitos con regras de conexión controladas achega unha dimensión experimental difícil de alcanzar con outros métodos e facilita estudos de causa e efecto sobre a estrutura e a función sináptica.
Alén da investigación básica, os creadores de BioConNet sinalan aplicacións potenciais en ensaios preclínicos e no desenvolvemento de terapias dirixidas, xa que a plataforma admite escalado e manipulación xenética que permiten testar intervencións de forma sistemática. Os autores detallan no seu traballo que a plataforma é programable e compatible con técnicas de rexistro eléctrico e de imaxe avanzada, o que facilita a monitorización lonxitudinal da actividade e a resposta a tratamentos. Ese conxunto de capacidades converte a placa nunha ferramenta versátil para laboratorios interesados na neurociencia, farmacoloxía e xenética.
O estudo, titulado «Engineering Cortical Networks: An Open Platform for Controlled Human Circuit Formation and Synaptic Analysis In Vitro», foi asinado por Pacharaporn Suklai e colaboradores e publicado en Advanced Healthcare Materials en 2025; a referencia inclúe o DOI 10.1002/adhm.202500857. Os investigadores xa anuncian traballos futuros para optimizar a integración celular e aumentar a complexidade dos circuitos, co obxectivo de achegar progresivamente o modelo a aspectos máis fieis da arquitectura cortical humana.
