A estos embriones de ratón de laboratorio les crecieron cerebros y corazones latientes

Biología

Los científicos persuadieron a las células madre de ratón para que se convirtieran en embriones sintéticos que comenzaron a desarrollar corazones y cerebros, como si fueran reales. Los embriones creados en laboratorio, elaborados sin óvulos ni espermatozoides e incubados en un dispositivo que se asemeja a una rueda de la fortuna llena de diminutos viales de vidrio que giran rápidamente, sobrevivieron durante 8,5 días. Eso es casi la mitad de la duración de un embarazo típico de ratón. En ese tiempo, se desarrolló un saco vitelino alrededor de los embriones para suministrar nutrición, y los propios embriones desarrollaron tractos digestivos; tubos neurales, o los comienzos del sistema nervioso central; corazones latiendo; y cerebros con subsecciones bien definidas, incluidos el prosencéfalo y el mesencéfalo, informaron los científicos en un estudio publicado el jueves 25 de agosto en la revista Nature.

“Este ha sido el sueño de nuestra comunidad durante años y [un] enfoque principal de nuestro trabajo durante una década, y finalmente lo hemos logrado”, dijo la autora principal del estudio Magdalena Zernicka-Goetz, bióloga del desarrollo y de células madre con laboratorios de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, en un comunicado.

El nuevo trabajo produjo resultados muy similares a los de un estudio anterior, publicado el 1 de agosto en la revista Cell, que fue dirigido por Jacob Hanna, biólogo de células madre embrionarias del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel y coautor del nuevo artículo de Nature. En su reciente estudio de Cell, el equipo de Hanna utilizó diferentes células madre iniciales pero la misma incubadora para cultivar embriones de ratón sintéticos durante 8,5 días. Esos embriones también desarrollaron tractos digestivos, corazones latiendo y cerebros diminutos y arrugados antes de morir, según informó anteriormente Live Science.

Aunque los dos estudios recientes produjeron embriones similares, los experimentos comenzaron de manera ligeramente diferente. En el estudio de Cell, los investigadores comenzaron persuadiendo a las células madre de ratón a un estado ingenuo a partir del cual podrían transformarse en cualquier tipo de célula, como células cardíacas, cerebrales o intestinales. A partir de ahí, el equipo dividió estas células ingenuas en tres grupos. En un grupo, activaron genes para formar la placenta, y en otro grupo, activaron genes para formar el saco vitelino. El último grupo lo dejaron solo para que se convirtiera en embriones.

El grupo de investigación de Zernicka-Goetz, por otro lado, comenzó con tres tipos de células madre de ratón, en lugar de comenzar solo con células ingenuas. Un tipo de célula madre dio origen al embrión, mientras que los otros dos se transformaron en los tejidos de la placenta y el saco vitelino. A lo largo del experimento, observaron cómo interactuaban estos tres tipos de células madre, intercambiando mensajes químicos y chocando físicamente entre sí en los viales de vidrio. Estudiar tales intercambios podría dar pistas sobre cómo se desarrollan las primeras etapas del desarrollo embrionario en los humanos y qué sucede cuando las cosas salen mal.

“Este período de la vida humana es tan misterioso, por lo que poder ver cómo sucede en un plato, tener acceso a estas células madre individuales, comprender por qué fracasan tantos embarazos y cómo podríamos evitar que eso suceda. — es bastante especial”, dijo Zernicka-Goetz. “Observamos el diálogo que tiene que ocurrir entre los diferentes tipos de células madre en ese momento, mostramos cómo ocurre y cómo puede salir mal”.

Tanto en los estudios de Cell como de Nature, los embriones sintéticos resultantes se parecían mucho a los embriones naturales, aunque con algunas ligeras diferencias y defectos en la autoorganización de los tejidos. Sin embargo, en ambos experimentos, una proporción muy baja de células madre dio lugar a embriones, lo que sugiere que se podría mejorar la eficiencia de ambos sistemas. Además, ninguno de los conjuntos de embriones sintéticos sobrevivió hasta el noveno día de desarrollo, un obstáculo que sería necesario superar en los estudios de seguimiento.

“La razón del bloqueo en el desarrollo posterior no está clara, pero podría estar relacionada con los defectos en la formación de algunos de los tipos de células placentarias que informan los autores”, dijo James Briscoe, líder principal del grupo y subdirector de investigación del Instituto Francis Crick en del Reino Unido que no participó en ninguno de los estudios, dijo al Science Media Centre, una oficina de prensa con sede en el Reino Unido que trabaja con investigadores, periodistas y legisladores para difundir información científica precisa.

La investigación también plantea cuestiones éticas sobre si dicha tecnología podría aplicarse a las células humanas en el futuro y cómo.

Fuente: Live Science.

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