Crean el primer “embrión” artificial a partir de células madre

El logro servirá para comprender mejor las primeras etapas del desarrollo

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Dos embriones de ratón, el de la izquierda, a las 96 horas. Y el de la derecha fue el desarrollado con el nuevo método, a las 48 horas desde la etapa de blastocisto. La parte roja es embrionaria y la azul, extraembrionaria. Crédito imagen: Sarah Harrison

Menos de un año atrás, un equipo de científicos de Cambridge, liderados por Magdalena Zernicka-Goetz se convirtió en el primero en lograr embriones en etapas de desarrollo avanzadas. El avance fue enorme, pero había un paso más complejo aún, lograr retroceder más en el tiempo y desarrollar el embrión directamente. Y ahora, los mismos expertos lo han conseguido. Este logro es de gran importancia para intentar profundizar en las primeras etapas de formación del embrión pero también para explicar por qué más de dos de cada tres embarazos humanos fallan en esa fase.
Si nos limitamos a la cronología, la serie de eventos está muy clara: cuando el óvulo de mamífero ha sido fertilizado por un espermatozoide, se divide sucesivas veces hasta generar una pequeña esfera de células madre de tres tipos. Aquellas que van a conformar el cuerpo del embrión, las células madre embrionarias (ESCs por sus siglas en inglés), se agrupan en un extremo del propio embrión. Esta etapa se conoce como blastocisto.

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Los dos tipos de células madres restantes son las trofoblásticas extraembrionarias (TSCs), encargadas de formar la placenta; y las células madre endodérmicas primitivas, que producirán el saco vitelino, asegurando que los órganos del feto se desarrollen adecuadamente y que tenga los nutrientes esenciales. Aunque se han realizado intentos por desarrollar estructuras embrionarias a partir de ESCs, los expertos se encontraban con un obstáculo: las primeras etapas precisan de la comunicación de los diferentes tipos de células.
Gracias a una combinación de ESCs y TSCs de ratón, modificadas genéticamente junto a una matriz extracelular (básicamente un molde en 3D que guía a las células), el equipo de Zernicka-Goetz fue capaz de conseguir que una estructura muy similar a un embrión normal, siga los primeros pasos de desarrollo. De hecho, al comparar este "embrión" artificial con un embrión que se desarrolla normalmente, el equipo pudo demostrar que su desarrollo siguió el mismo patrón. El hallazgo se ha publicado en Science. Pese a ello es poco probable que de este embrión se desarrolle un feto sano, ya que no se ha usado el tercer tipo de células. Lo que demuestra que la comunicación entre todos estos grupos es fundamental.
"Tanto las células embrionarias como extraembrionarias – explica Zernicka-Goetz en un comunicado – comienzan a hablar entre sí y se organizan en una estructura que se parece y se comporta como un embrión. Tiene regiones anatómicamente correctas que se desarrollan en el lugar correcto y en el momento adecuado. Sabíamos que las interacciones entre los diferentes tipos de células madre son importantes para el desarrollo, pero lo que nos ha sorprendido es que se trata de una verdadera asociación: estas células se guían mutuamente y sin esta colaboración el desarrollo no se lleva a cabo correctamente".
El avance podría ayudar a superar una de las principales barreras de la investigación con embriones humanos: la escasez de los mismos, que llegan a los laboratorios por donaciones procedentes de clínicas de fertilización. Si los investigadores pudieran desarrollar sus propios embriones a partir de células madre, estarían más cerca de descubrir por qué ocurren los abortos espontáneos.
"Creemos que será posible imitar muchos de los eventos de desarrollo que ocurren antes de 14 días usando células embrionarias y extraembrionarias humanas – concluye Zernicka-Goetz –. Somos muy optimistas y creemos que esto nos permitirá estudiar los acontecimientos clave de una etapa crítica del desarrollo humano sin la necesidad de trabajar realmente en embriones”.

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