Un equipo internacional de investigación dirigido por el Instituto Weizmann de Ciencias (Israel) creó modelos completos de embriones humanos a partir de células madre obtenidas en laboratorio y los cultivó durante 14 días fuera del útero.
Estos modelos sintéticos presentaban todas las estructuras y compartimentos característicos de la etapa embrionaria y brindan una oportunidad sin precedentes para estudiar las fases tempranas del embrión con un enfoque ético.
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La «caja negra«
«El drama ocurre en el primer mes, los ocho meses restantes del embarazo son principalmente de mucho crecimiento», comentó Jacob Hanna, líder de la investigación. «Pero ese primer mes sigue siendo, en gran medida, una caja negra. Nuestro modelo de embrión humano derivado de células madre ofrece una forma ética y accesible de mirar dentro de esa caja. Imita fielmente el desarrollo de un embrión humano real, en particular, el surgimiento de su arquitectura exquisitamente fina», puntualizó.
A diferencia de las investigaciones anteriores con agregados celulares obtenidos de células madre, el desarrollo, la postimplantación de capas embrionarias organizadas y la creación de la placenta, el saco vitelino, el saco coriónico y otros tejidos externos, que aseguraron el crecimiento adecuado de los modelos, revelaron la capacidad dinámica del embrión para avanzar a la siguiente etapa de desarrollo.
Ni espermatozoides ni óvulos ni úteros
Los científicos dividieron en tres grupos las células madre pluripotentes reprogramadas en laboratorio a una etapa denominada ‘estado ingenuo‘, corresponde al día 7 del embrión humano natural. Las células destinadas a convertirse en embrión se dejaron tal cual. Las células de cada uno de los otros grupos fueron inducidas químicamente a diferenciarse en la placenta, el saco vitelino o el saco coriónico.
«Un embrión es autónomo por definición; no necesitamos decirle qué hacer; solo debemos liberar su potencial codificado internamente», señaló Hanna. «Es fundamental mezclar los tipos correctos de células desde el principio, que únicamente pueden derivarse de las células madre ingenuas que no tienen restricciones de desarrollo. Una vez que haces eso, el modelo similar a un embrión dice: ‘¡Vamos!'», sostuvo el especialista.
Los embriones crecieron fuera del útero durante 8 días, alcanzando la fase equivalente al día 14 en el desarrollo embrionario humano; al límite de desarrollar los precursores de los órganos del cuerpo.
Oportunidad de estudio de la infertilidad
«Muchos fracasos del embarazo ocurren en las primeras semanas, a menudo antes de que la mujer sepa que está embarazada», explica Hanna. «Ahí también se originan muchos defectos congénitos, aunque tienden a descubrirse mucho más tarde. Nuestros modelos se pueden utilizar para revelar las señales bioquímicas y mecánicas; que garantizan un desarrollo adecuado en esta etapa temprana y las formas en que ese desarrollo puede salir mal», agregó.
Uno de los hallazgos más importantes de la investigación fue el descubrimiento de que si al día 10 del desarrollo embrionario natural el embrión no está envuelto de células formadoras de placenta de forma correcta, sus estructuras internas, como el saco vitelino, no logran desarrollarse adecuadamente. Los resultados se publicaron este miércoles en Nature.
