Las primeras etapas del embrión son cruciales para su desarrollo, pero difíciles de estudiar por razones éticas y técnicas, pero un grupo de científicos del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel logró crear modelos completos de embriones humanos a partir de células madre cultivadas en el laboratorio y hacerlos crecer fuera del útero hasta el día 14 de vida. Los especialistas desarrollaron una entidad muy similar a un embrión humano temprano, sin utilizar espermatozoides, óvulos ni útero.
A cargo del equipo de investigación estuvo el científico palestino Jacob Hanna, quien dio a conocer esta investigación en un artículo publicado en un repositorio científico (bioRxiv) en junio pasado, sin la revisión de otros investigadores, pero sus resultados aparecieron ahora en la revista científica Nature.
El equipo israelí dice que su “modelo de embrión”, elaborado con células madre, parece un ejemplo de libro de texto de un embrión real de 14 días y que, incluso, liberó hormonas que dieron positivo en una prueba de embarazo en el laboratorio. “Es una caja negra y no es un cliché: nuestro conocimiento es muy limitado”, explica el profesor Jacob Hanna, del Instituto Weizmann de Ciencias.
Cómo se realizó la investigación
El equipo se apoyó en su experiencia previa en la creación de modelos sintéticos de embriones de ratón basados en células madre. Los embriones sintéticos tenían todas las estructuras y compartimentos característicos de las primeras semanas, incluida la placenta, el saco vitelino, el saco coriónico y otros tejidos externos que aseguraron el crecimiento dinámico y adecuado de los modelos.
En esas primeras etapas, el cúmulo de células que se implantan en el útero al séptimo día se convierte, en tres o cuatro semanas, en un embrión bien estructurado con órganos. A continuación, utilizó el método recientemente desarrollado por Hanna para reprogramar las células madre pluripotentes con el fin de retrasar aún más el reloj: revertir estas células a un estado aún más temprano, conocido como “naive”, en el que son capaces de especializarse en cualquier tipo de célula.
Este estado corresponde al día 7 del embrión humano natural, alrededor del momento en que se implanta en el útero. Los científicos dividieron las células en tres grupos, las destinadas a convertirse en embriones se dejaron tal cual. Las de los otros grupos se trataron únicamente con sustancias químicas, sin necesidad de modificación genética, para activar determinados genes, con el fin de que se diferenciaran hacia uno de los tres tipos de tejido necesarios para el embrión: placenta, saco vitelino o la membrana del mesodermo extraembrionario que acaba creando el saco coriónico.
La opinión científica sobre los embriones sin óvulos ni espermatozoides
“Un embrión es autodirigido por definición, no necesitamos decirle lo que tiene que hacer, solo debemos liberar su potencial codificado internamente”, afirmó Hanna, para quien es fundamental mezclar los tipos de células adecuados al principio, que solo pueden derivarse de células madre “naive”. “Una vez hecho esto, el propio modelo embrionario dice: ¡Adelante!”, indicó.
En tanto, un comunicado del Instituto Weizmann señaló: “Dada su auténtica complejidad, los modelos de embrión humano obtenidos pueden brindar una oportunidad sin precedentes para arrojar nueva luz sobre los misteriosos inicios del embrión. En esas primeras etapas, el cúmulo de células que se implantan en el útero al séptimo día se convierte, en tres o cuatro semanas, en un embrión bien estructurado con órganos. El estudio ya dio lugar a un hallazgo que puede abrir una nueva vía de investigación sobre los fallos tempranos del embarazo”.