Los modelos más avanzados de embriones humanos fabricados en laboratorio se parecen a los reales
Los modelos más avanzados de embriones humanos fabricados en laboratorio se parecen a los reales: se asemejan, aunque no reproducen a la perfección, a los embriones naturales de unos 14 días de desarrollo.
Estos modelos de embriones fabricados en laboratorio abren una ventana a las primeras etapas del desarrollo humano, cuando el óvulo fecundado empieza a dividirse y se implanta en la pared del útero. Los investigadores esperan que estos modelos sean útiles para estudiar los defectos congénitos que surgen al principio del desarrollo, las razones por las que los embarazos pueden fracasar en esta fase y cómo la exposición a fármacos afecta a los embriones en desarrollo.
El equipo que está detrás de estas esferas de células similares a embriones está dirigido por Jacob Hanna, biólogo de células madre del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel. Los investigadores anunciaron por primera vez que habían cultivado modelos embrionarios de 14 días en junio en la base de datos de preimpresiones bioRxiv, en medio de una avalancha de otros artículos aún no revisados sobre modelos embrionarios realizados por otros tres grupos. Ahora, el trabajo de Hanna y su equipo se ha publicado en la revista Nature.
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"A diferencia de estudios similares publicados a principios de este año, estas estructuras similares a embriones contenían la mayoría de los tipos celulares que se encuentran en los embriones en desarrollo", declaró a la CBS Darius Widera, profesor de biología de células madre y medicina regenerativa de la Universidad de Reading (Reino Unido) que no participó en el trabajo.
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Anteriormente, se habían cultivado modelos de embriones humanos más sencillos durante periodos de tiempo más cortos y modelos de embriones de ratón más avanzados hasta el punto de que empezaban a desarrollar cerebros y a latir corazones. En junio, los cuatro grupos de investigación publicaron preprints (documentos de investigación aún pendientes de revisión por pares) en los que describían modelos de embriones humanos mucho más avanzados.
Todos estos modelos parten de células madre, células no especializadas que pueden dar lugar a diversos tipos celulares al adoptar nuevos rasgos a medida que se dividen. Algunos de los grupos modifican genéticamente estas células madre para que se conviertan en embriones y sus tejidos accesorios, como la placenta.
Pero el grupo de Hanna sólo utiliza sustancias químicas para inducir a las células madre a formar estos tejidos. Este enfoque da lugar a un modelo de embrión más preciso, dicen, con una estructura general más realista y diferentes tipos de células, según un comunicado del Instituto Weizmann.
Para fabricar sus modelos, el equipo de Hanna primero empuja las células madre a un estado "ingenuo", a partir del cual pueden producir cualquier tipo de célula. A continuación, estas células ingenuas se convierten en células del embrión, la placenta, el saco vitelino y la "membrana mesodérmica extraembrionaria", precursora del saco coriónico, la membrana más externa que rodea al feto. Todas estas células se mezclan y alrededor del 1% se agrupan para formar bolas con la arquitectura tridimensional propia de un embrión humano real.
"La similitud con el embrión natural es notable, casi asombrosa", declaró a Science Jesse Veenvliet, biólogo del desarrollo del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética de Alemania, cuando se publicó el preprint del laboratorio Hanna en junio. En cambio, los modelos de embriones fabricados con células madre modificadas genéticamente han sido criticados por tener una estructura muy diferente a la de los embriones humanos, según Nature.
"Se trata del primer modelo de embrión que presenta una organización estructural de compartimentos y una similitud morfológica con un embrión humano en el día 14", declaró Hanna a The Guardian.
Aunque los nuevos modelos deberían ser útiles para la investigación, su creación plantea cuestiones éticas: para empezar, ¿cuánto tiempo debe dejarse madurar a los embriones fabricados en laboratorio? Históricamente, los científicos han seguido la "regla de los 14 días", según la cual los embriones no deben madurar más de dos semanas. Investigadores de todo el mundo siguen debatiéndose estas cuestiones, a pesar de que los modelos embrionarios son cada vez más sofisticados.
