Crean un embrión de ratón a partir de células madre

Científicos en el Reino Unido lograron una hazaña de ingeniería genética: crear un embrión de ratón “sintético” sin la necesidad de óvulos o espermatozoides.

Los embriones se crearon con células madre y pudieron comenzar a desarrollar un cerebro, un corazón y otros órganos hasta por una semana.

Los investigadores creen que su trabajo algún día puede ayudar a responder por qué muchos embarazos en humanos fallan al principio del desarrollo e incluso podría informar los esfuerzos futuros para crear órganos cultivados en laboratorio para trasplante.

El estudio de embriones desarrollados naturalmente ha brindado a los científicos innumerables conocimientos sobre biología.

Pero hay muchos aspectos del desarrollo temprano que no son tan fáciles de observar en los seres vivos.

Los investigadores han aprendido a desarrollar embriones ya creados en el laboratorio hasta cierto punto, así como a producir modelos artificiales pero simplistas de embriones u órganos individuales, avances que han ayudado a superar algunos de estos obstáculos.

Esta nueva investigación, sin embargo, parece ser uno de los primeros intentos exitosos de crear un embrión de ratón funcional desde cero.

El trabajo es la culminación de años de investigación por parte de científicos de la Universidad de Cambridge.

Para crear su embrión, combinaron los tres tipos principales de células madre embrionarias en la combinación y el entorno adecuados, lo que les permitió comunicarse entre sí e imitar lo que sucede naturalmente durante el desarrollo embrionario.

A partir de ahí, las células comenzaron a organizarse en las estructuras básicas de un embrión y comenzaron a progresar a través de las primeras etapas de desarrollo, incluida la formación de un saco vitelino, un cerebro y un corazón que late.

Los embriones sobrevivieron hasta ocho días y medio.

El equipo no es técnicamente el primero en reclamar la creación de un embrión de ratón sintético.

El 1 de agosto, científicos en Israel publicaron un artículo en Cell que detalla su propio embrión hecho en laboratorio.

Los autores del Reino Unido señalaron que su trabajo había pasado por el proceso de revisión durante aproximadamente un año, incluso antes de que se enviara el artículo de Israel para su publicación, y argumentan que su modelo es más complejo que el de cualquier otro hasta la fecha.

“Este es realmente el primer modelo que permite estudiar el desarrollo del cerebro en el contexto de todo el embrión de ratón en desarrollo“, dijo la autora del estudio Magdalena Zernicka-Goetz, profesora de desarrollo de mamíferos y biología de células madre en Cambridge, en una conferencia de prensa.

Zernicka-Goetz y su equipo dicen que esta investigación eventualmente debería ayudar a identificar las muchas razones por las que los embarazos pueden fallar al principio, incluso antes de que las personas se den cuenta.

Las estimaciones varían, pero entre el 20% y el 50% de los embarazos pueden terminar en aborto espontáneo, mientras que muchos embriones creados a través de la fertilización in vitro pueden fallar de manera similar al implantarse en el útero o crecer de otra manera.

Por lo menos, el simple hecho de poder estudiar de cerca estas primeras etapas de crecimiento podría proporcionar a los científicos todo tipo de información sobre cómo llegamos a ser como somos.

“Es una etapa de desarrollo fantásticamente compleja, y tiene un significado extremadamente relevante para el resto de nuestra vida”, dijo Zernicka-Goetz.

También hay implicaciones prácticas para la salud que podrían surgir de esta investigación, como la detección más precisa de defectos fetales al principio del embarazo.

Su trabajo anterior ha indicado, por ejemplo, que no todos los embriones diagnosticados con células defectuosas desarrollan problemas de salud, ya que el embrión puede repararse a sí mismo hasta cierto punto.

Y más adelante, lo que aprendemos aquí podría incluso proporcionar lecciones sobre cómo crear órganos sintéticos completamente funcionales.

Sin embargo, todo esto es aún temprano, y no faltan las cuestiones éticas que surgirán de esta y otras líneas de investigación similares.

El año pasado, la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre relajó sus pautas para cultivar embriones humanos en el laboratorio, eliminando el límite estricto de 14 días en lugar de una evaluación caso por caso.

Si bien es probable que estas pautas no se apliquen a modelos simples del embrión humano, las versiones más complejas que científicos como Zernicka-Goetz podrían crear algún día podrían hacerlo.

Por su parte, el equipo ha estado trabajando y planea continuar con el desarrollo de embriones humanos sintéticos.

En este momento, sin embargo, el mayor desafío es crear embriones de ratón sintéticos que puedan sobrevivir más allá de las primeras etapas de desarrollo en el laboratorio (los ratones tardan unos 20 días en desarrollarse por completo).

Es probable que tales avances requieran la creación de úteros artificiales o estructuras similares a la placenta, y los científicos también están trabajando arduamente en ese frente.

El año pasado, el mismo equipo de Israel demostró que era posible hacer crecer embriones en un vaso de precipitados hasta por seis días, y el equipo de Cambridge dice que también están trabajando en su propio enfoque.

Fuente: Nature