Investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel dieron un gran salto en la biolog\u00eda sint\u00e9tica despu\u00e9s de que desarrollaron un embri\u00f3n de rat\u00f3n fuera del \u00fatero sin el uso de esperma u \u00f3vulos. El diminuto embri\u00f3n se hizo completamente a partir de c\u00e9lulas madre, lo que plantea posibilidades interesantes pero tambi\u00e9n \u00e9ticamente desafiantes que alg\u00fan d\u00eda podr\u00edan conducir a la reproducci\u00f3n de un animal vivo, y eso puede incluir humanos, \u00fanicamente a partir de c\u00e9lulas madre cultivadas en un laboratorio. Por ahora, sin embargo, esta es una demostraci\u00f3n fant\u00e1stica de biotecnolog\u00eda que ayudar\u00e1 a los cient\u00edficos a comprender mejor c\u00f3mo funcionan las c\u00e9lulas madre y c\u00f3mo podr\u00edan ayudarnos a curar diversas enfermedades.<\/p>\n\n\n\n
La vida comienza cuando el \u00f3vulo se encuentra con el esperma, o eso cre\u00edamos De todos los mam\u00edferos estudiados, el manual de instrucciones moleculares del rat\u00f3n ha sido el que m\u00e1s se ha investigado, y los cient\u00edficos desactivan los genes uno a la vez para probar lo que hace cada uno de ellos. Con el tiempo, las instrucciones fueron lo suficientemente claras como para que los cient\u00edficos confiaran en que pod\u00edan hacer crecer un embri\u00f3n desde cero.<\/p>\n\n\n\n En 2019, un equipo de investigaci\u00f3n del Centro M\u00e9dico Southwestern de la Universidad de Texas fue el primero en utilizar c\u00e9lulas madre pluripotentes extendidas para desarrollar un embri\u00f3n sin espermatozoides ni \u00f3vulos, que luego implantaron y cultivaron dentro de un rat\u00f3n hembra. Solo el 7% de los implantes tuvieron \u00e9xito, pero los embriones que funcionaron en realidad comenzaron a desarrollar estructuras fetales tempranas, aunque hubo algunas malformaciones importantes.<\/p>\n\n\n\n Ahora, los investigadores del Instituto Weizmann fueron un paso m\u00e1s all\u00e1 y desarrollaron embriones artificiales fuera del \u00fatero, todo completamente en el laboratorio. Primero, reprogramaron las c\u00e9lulas madre en un estado llamado “ingenuo” que les permite convertirse en c\u00e9lulas especializadas. Algunas de estas c\u00e9lulas madre se cultivaron para convertirse en \u00f3rganos embrionarios, mientras que otras se modificaron gen\u00e9ticamente para convertirlas en c\u00e9lulas para la placenta y el saco vitelino.<\/p>\n\n\n\n Todas estas c\u00e9lulas se agruparon dentro de un \u00fatero mec\u00e1nico complejo que imita la incubadora natural del \u00fatero de un rat\u00f3n, y que los cient\u00edficos dedicaron m\u00e1s de siete a\u00f1os a desarrollar. El \u00fatero artificial controla cuidadosamente la presi\u00f3n, el intercambio de ox\u00edgeno y el flujo de nutrientes para simular el entorno requerido para que se desarrolle un embri\u00f3n de rat\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El embri\u00f3n sint\u00e9tico creci\u00f3 durante un poco m\u00e1s de 8 d\u00edas, desarrollando los comienzos de un cerebro, un tracto intestinal e incluso un coraz\u00f3n que late. Los patrones de expresi\u00f3n g\u00e9nica del embri\u00f3n sint\u00e9tico coincidieron con los naturales en un 95%. Los esfuerzos anteriores que intentaron hacer crecer embriones fuera del \u00fatero dentro de tubos de ensayo y platos no pudieron mantener el desarrollo durante m\u00e1s de unos pocos d\u00edas como m\u00e1ximo.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, la gran mayor\u00eda de los agregados de c\u00e9lulas madre nunca llegaron a esta etapa tan avanzada. Solo 50 de aproximadamente 10.000 embriones sint\u00e9ticos, o el 0,5%, alcanzaron los ocho d\u00edas de desarrollo completo, que es casi la mitad del per\u00edodo de gestaci\u00f3n del rat\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>C\u00f3mo una peque\u00f1a gota de c\u00e9lulas se transforma en una estructura biol\u00f3gica compleja completa con muchos tejidos y \u00f3rganos especializados es uno de los misterios m\u00e1s desconcertantes de la biolog\u00eda. En las \u00faltimas dos d\u00e9cadas, los bi\u00f3logos han estado separando embriones pr\u00e1cticamente c\u00e9lula por c\u00e9lula para desentra\u00f1ar cada etapa de su desarrollo con los detalles m\u00e1s intrincados. A lo largo de los a\u00f1os, los cient\u00edficos han aprendido mucho sobre los tipos de se\u00f1ales celulares y las fuerzas f\u00edsicas que dan forma a los embriones y su molde de tejidos de soporte.<\/p>\n\n\n\n