Un equipo de científicos del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel creó embriones humanos sintéticos de 14 días de vida, un logro que podría revolucionar la investigación en fertilidad, abortos espontáneos y trasplantes.
Los embriones, que miden medio milímetro de ancho, fueron creados a partir de células madre cultivadas en el laboratorio. Se caracterizan por tener todas las estructuras y compartimentos característicos de un embrión humano de esta etapa, incluyendo placenta, saco vitelino, saco coriónico y otros tejidos externos.
«Este es el primer modelo de embrión que tiene una organización de compartimentos estructurales y una similitud morfológica con un embrión humano en el día 14», dijo el profesor Jacob Hanna, quien dirigió la investigación.
Los expertos afirman que los agregados celulares derivados de células madre humanas en estudios anteriores no podían considerarse modelos de embriones humanos genuinamente precisos, porque carecían de casi todas las características definitorias de un embrión post implantación. En particular, no contuvieron varios tipos de células que son esenciales para el desarrollo del mismo, como las que forman la placenta y el saco coriónico. Además, no tenían la organización estructural característica del embrión y no revelaban capacidad dinámica para avanzar a la siguiente etapa de desarrollo.
Si bien las minúsculas estructuras no son idénticas a los embriones humanos, los investigadores esperan que pronto sean lo suficientemente buenas como para ayudar a arrojar luz sobre los misterios de las primeras etapas del desarrollo humano y las causas hasta ahora desconocidas del aborto espontáneo.
Aplicaciones potenciales
Este trabajo allana el camino para avances en materia de fertilidad, pruebas farmacéuticas y trasplantes. Por ejemplo, los embriones modelo podrían utilizarse para evaluar el probable impacto de los medicamentos en embriones humanos reales. Dado que las mujeres embarazadas suelen ser excluidas de los ensayos clínicos, los médicos desconocen los efectos secundarios de incluso algunos de los tratamientos más comunes en mujeres embarazadas y bebés.
Los modelos de embriones humanos obtenidos por el grupo de Hanna pueden brindar una oportunidad sin precedentes para arrojar nueva luz sobre los misteriosos orígenes del embrión temprano, que es muy difícil de estudiar, tanto por razones éticas como técnicas.
Cómo se crearon los embriones
El equipo de Hanna se basó en su experiencia previa en la creación de modelos de embriones de ratón basados en células madre sintéticas. Al igual que en esa investigación, los científicos no utilizaron óvulos fertilizados ni útero. Más bien, comenzaron con células humanas conocidas como células madre pluripotentes, que tienen el potencial de diferenciarse en muchos tipos de células.
Algunos se derivaron de células de la piel adulta que habían sido revertidas a “tronco”. Otros eran descendientes de líneas de células madre humanas que habían sido cultivadas durante años en el laboratorio.
Luego, los investigadores utilizaron el método desarrollado recientemente por Hanna para reprogramar células madre pluripotentes con el fin de retroceder aún más el reloj: revertir estas células a un estado aún anterior, conocido como estado ingenuo, en el que son capaces de convertirse en cualquier cosa, es decir, especializándose en cualquier tipo de célula.
Esta etapa corresponde al día 7 del embrión humano natural, aproximadamente el momento en que se implanta en el útero.
Los científicos dividieron las células en tres grupos. Las células destinadas a convertirse en embrión se dejaron tal cual. Las células de cada uno de los otros grupos fueron tratadas únicamente con productos químicos, sin necesidad de modificación genética, para activar ciertos genes, cuyo objetivo era hacer que estas células se diferenciaran hacia uno de los tres tipos de tejido necesarios para sustentar el embrión: placenta, saco vitelino o la membrana del mesodermo extraembrionario que finalmente crea el saco coriónico.
Poco después de mezclarse en condiciones optimizadas y específicamente desarrolladas, las células formaron grupos, aproximadamente el 1 por ciento de los cuales se autoorganizaron en estructuras completas similares a embriones.
Conclusiones
El desarrollo de embriones humanos sintéticos de 14 días de vida es un logro significativo que podría tener un impacto profundo en la investigación biomédica. Estos modelos podrían utilizarse para investigar los orígenes del desarrollo humano, las causas del aborto espontáneo y las posibles terapias para enfermedades genéticas.
