Los científicos han cultivado con éxito embriones de mono que contienen células humanas por primera vez, el último hito en un campo que avanza rápidamente y que ha planteado cuestiones éticas.
En el trabajo, publicado el 15 de abril en Cell, el equipo inyectó embriones de mono con células madre humanas y observó cómo se desarrollaban. Observaron que las células humanas y de mono se dividían y crecían juntas en un plato, y al menos 3 embriones sobrevivían hasta 19 días después de la fertilización. “El mensaje general es que cada embrión contenía células humanas que proliferan y se diferencian en diferente medida”, dice Juan Carlos Izpisua Belmonte, biólogo del desarrollo del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla, California, y uno de los investigadores que dirigió el trabajo.
Los investigadores esperan que algunos híbridos de humanos y animales, conocidos como quimeras, puedan proporcionar mejores modelos para probar medicamentos y usarse para cultivar órganos humanos para trasplantes. Los miembros de este equipo de investigación fueron los primeros en demostrar en 20192 que podían cultivar embriones de mono en un plato hasta 20 días después de la fertilización. En 2017, informaron sobre una serie de otros híbridos: embriones de cerdo cultivados con células humanas, embriones de vaca cultivados con células humanas y embriones de rata cultivados con células de ratón.
Pero el último trabajo ha dividido a los biólogos del desarrollo. Algunos cuestionan la necesidad de tales experimentos con primates estrechamente relacionados; no es probable que estos animales se utilicen como animales modelo de la forma en que lo hacen los ratones y roedores. Los primates no humanos están protegidos por normas éticas de investigación más estrictas que los roedores, y les preocupa que tal trabajo pueda provocar la oposición pública.
“Hay experimentos mucho más sensibles en esta área de las quimeras como fuente de órganos y tejidos”, dice Alfonso Martínez Arias, biólogo del desarrollo de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, España. Los experimentos con animales de ganado, como cerdos y vacas, son “más prometedores y no se arriesgan a desafiar los límites éticos”, dice. “Hay todo un campo de organoides, que con suerte puede acabar con la investigación con animales”.
Tema delicado
Izpisua Belmonte dice que el equipo no tiene la intención de implantar embriones híbridos en monos. Más bien, el objetivo es comprender mejor cómo las células de diferentes especies se comunican entre sí en el embrión durante su fase inicial de crecimiento.
Los intentos de cultivar híbridos humano-ratón son aún preliminares y las quimeras deben ser más efectivas y saludables antes de que puedan ser útiles. Los científicos sospechan que estos híbridos podrían tener problemas para prosperar porque las dos especies están evolutivamente distantes, por lo que las células se comunican a través de diferentes medios. Pero la observación de la intercomunicación celular en el dinero-quimeras de embriones humanos, que involucran a dos especies más estrechamente relacionadas, podría sugerir formas de mejorar la viabilidad de futuros modelos humano-ratón, dice Izpisua Belmonte.
En el estudio, los investigadores fertilizaron huevos extraídos de macacos cangrejeros (Macaca fascicularis) y los cultivaron. Seis días después de la fertilización, el equipo inyectó 132 embriones con células madre pluripotentes extendidas humanas, que pueden crecer en una variedad de tipos de células dentro y fuera de un embrión. Cada uno de los embriones desarrolló combinaciones únicas de células humanas y de mono y se deterioró a ritmos variables: 11 días después de la fertilización, 91 estaban vivos; esto se redujo a 12 embriones el día 17 y 3 embriones el día 19.
“Este artículo es una demostración espectacular de la capacidad de las células madre pluripotentes humanas para incorporarse en los embriones de mono cynomolgus cuando se introducen en los blastocistos de mono”, dice Magdalena Zernicka-Goetz, bióloga del desarrollo del Instituto de Tecnología de California en Pasadena. Señaló que este equipo, como otros en el pasado, no pudo controlar qué células se desarrollaron en qué tejidos, un paso clave para dominar antes de que se puedan usar tales modelos.
Martínez Arias no se mostró convencido por los resultados. “Espero una mejor evidencia”, especialmente de las últimas etapas de desarrollo, dice. El hecho de que el número de embriones se desplomara rápidamente a medida que se acercaban al día 15 de desarrollo le sugiere que “las cosas están muy enfermas”.
La combinación de células humanas con embriones de primates estrechamente relacionados genera preguntas sobre el estado y la identidad de los híbridos resultantes. “Algunas personas pueden ver que estás creando entidades moralmente ambiguas allí”, dice Insoo Hyun, bioético de la Universidad Case Western Reserve en Cleveland, Ohio. Él dice que este equipo fue minucioso al seguir las pautas existentes. “Creo que hicieron el debido cuidado para tener en cuenta las regulaciones y las cuestiones éticas”.
Restricciones de investigación
Mientras tanto, las directrices internacionales se están poniendo al día con los avances del campo: se espera que el próximo mes la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre (ISSCR) publique las directrices revisadas para la investigación con células madre. Estos abordarán las quimeras humanas y de primates no humanos, dice Hyun, quien dirige un comité de la ISSCR que discute quimeras. Las pautas de ese grupo prohíben actualmente a los investigadores dejar que las quimeras de humanos y animales se apareen. Además, el grupo recomienda una supervisión adicional cuando las células humanas podrían integrarse con el sistema nervioso central en desarrollo de un huésped animal.
Muchos países, incluidos los Estados Unidos, el Reino Unido y Japón, tienen en algunos momentos una investigación limitada sobre quimeras que involucran células humanas. Japón levantó su prohibición de experimentos con embriones de animales que contienen células humanas en 2019 y comenzó a financiar ese trabajo ese año.
En 2015, los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (NIH) anunciaron una moratoria sobre la financiación federal para estudios en los que se inyectarían células humanas en embriones de animales. En 2016, la agencia de financiación propuso levantar la prohibición pero restringir la investigación a los híbridos creados después de la gastrulación, cuando el sistema nervioso temprano comienza a formarse. Más de cuatro años después, la prohibición de financiación sigue vigente. Un portavoz de los NIH dice que la agencia está esperando la actualización de la ISSCR de mayo “para garantizar que nuestra posición refleje la opinión de la comunidad”, pero no proporcionó un cronograma para la publicación de las reglas de la agencia.
Fuente: Nature.
