Cultivan embrión de ratón con cerebro y corazón sin esperma

Científicos han creado embriones "sintéticos" de ratón a partir de células madre sin el esperma del padre ni el óvulo o el útero de la madre. 

Los embriones creados en el laboratorio son un reflejo de un embrión natural de ratón hasta 8 ½ días después de la fecundación, y contienen las mismas estructuras, incluida una parecida a un corazón que late. 

Estudios sin necesidad de tantos animales de laboratorio

A corto plazo, los investigadores esperan utilizar estos llamados embriones para comprender mejor las primeras etapas del desarrollo y estudiar los mecanismos que subyacen a las enfermedades sin necesidad de tantos animales de laboratorio. La hazaña también podría sentar las bases para crear embriones humanos sintéticos para la investigación en el futuro. 

"Estamos sin duda ante una nueva revolución tecnológica, todavía muy poco eficiente... pero con un enorme potencial", dijo Lluis Montoliu, profesor de investigación del Centro Nacional de Biotecnología de España que no forma parte de la investigación. 

"Recuerda a avances científicos tan espectaculares como el nacimiento de la oveja Dolly" y otros, agregó. 

Un estudio publicado este jueves (25.08.2022) en la revista Nature, realizado por Magdalena Zernicka-Goetz, del Instituto Tecnológico de California, y sus colegas, ha sido el último en describir los embriones sintéticos de ratón. Un estudio similar, realizado por Jacob Hanna, del Instituto de Ciencias Weizmann de Israel, y sus colegas, se publicó a principios de este mes en la revista Cell. Hanna también fue coautor del artículo de Nature. 

Forma alternativa de estudiar embarazos humanos en etapa temprana

Zernicka-Goetz, experta en biología de células madre, dijo que una de las razones para estudiar las primeras etapas del desarrollo es obtener más información sobre por qué la mayoría de los embarazos humanos se pierden en una etapa temprana y los embriones creados para la fertilización in vitro no se implantan ni se desarrollan hasta en un 70 % de los casos. 

Estudiar el desarrollo natural es difícil por muchas razones, como el hecho de que se donan muy pocos embriones humanos para la investigación y los científicos se enfrentan a limitaciones éticas. La construcción de modelos de embriones es una forma alternativa de estudiar estas cuestiones. 

Células madre de ratones

Para crear los embriones sintéticos, o "embrioides", descritos en el artículo de Nature, los científicos combinaron células madre embrionarias y otros dos tipos de células madre, todas ellas procedentes de ratones. Lo hicieron en el laboratorio, utilizando un tipo particular de plato que permitía la unión de los tres tipos de células. Aunque no todos los embriones que crearon eran perfectos, según Zernicka-Goetz, los mejores eran "indistinguibles" de los embriones naturales de ratón. Además de la estructura parecida al corazón, también desarrollan estructuras parecidas a la cabeza. 

Este es el primer modelo que permite estudiar el desarrollo del cerebro en el contexto de todo el embrión de ratón en desarrollo", dijo. 

Décadas de investigación

Las raíces de este trabajo se remontan a décadas atrás, y tanto Zernicka-Goetz como Hanna dijeron que sus grupos llevaban muchos años trabajando en esta línea de investigación. Zernicka-Goetz dijo que su grupo presentó su estudio a Nature en noviembre. 

Los científicos señalaron que los próximos pasos consisten en intentar que los embriones sintéticos de ratón se desarrollen más allá de los 8 días y medio, con el objetivo final de que lleguen a término, lo que supone 20 días para un ratón. 

¿Placenta sintética? Pasar la marca de los 8 días y medio

En este momento, "luchan por pasar" la marca de los 8 días y medio, dijo Gianluca Amadei, coautor del artículo de Nature con sede en la Universidad de Cambridge. "Creemos que seremos capaces de hacer que superen la joroba, por así decirlo, para que puedan seguir desarrollándose".  

Los científicos prevén que, tras unos 11 días de desarrollo, el embrión fracasará sin placenta, pero esperan que los investigadores puedan encontrar algún día la forma de crear una placenta sintética. Por el momento, no saben si podrán conseguir que los embriones sintéticos lleguen a término sin un útero de ratón. 

"Blastoide": creación de versiones humanas

Los investigadores afirman que no prevén la creación de versiones humanas de estos embriones sintéticos en breve, pero que sí lo ven posible con el tiempo. Hanna lo calificó como "la siguiente cosa obvia". 

Otros científicos ya han utilizado células madre humanas para crear un "blastoide", una estructura que imita a un preembrión y que puede servir como alternativa de investigación a uno real. 

Problemas éticos

Estos trabajos están sujetos a problemas éticos. Durante décadas, la "regla de los 14 días" para el cultivo de embriones humanos en el laboratorio ha guiado a los investigadores. 

El año pasado, la Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre recomendó relajar la norma en circunstancias limitadas. 

Los científicos subrayan que cultivar un bebé a partir de un embrión humano sintético no es posible ni se está considerando. 

"La perspectiva de este informe es importante ya que, sin ella, el titular de que se ha construido un embrión de mamífero in vitro puede llevar a pensar que pronto se podrá hacer lo mismo con humanos", dijo el biólogo del desarrollo Alfonso Martínez Arias, de la Universidad Pompeu Fabra de España, cuyo grupo ha desarrollado modelos alternativos de desarrollo animal basados en células madre. 

"En el futuro, se harán experimentos similares con células humanas y eso, en algún momento, dará resultados similares", dijo. "Esto debería animar a considerar la ética y el impacto social de estos experimentos antes de que se realicen".

FEW (AP, Nature, Universidad de Cambridge)