Un óvulo se encuentra con un espermatozoide: ese es un primer paso necesario en los inicios de la vida, y también es un primer paso común en la investigación del desarrollo embrionario. En un estudio del Instituto de Ciencias de Weizmann publicado este martes en Cell, los investigadores indican que han cultivado modelos de embriones sintéticos de ratones fuera del útero. Esto comenzó únicamente con células madre cultivadas en una placa de Petri, es decir, sin el uso de óvulos fertilizados.
El método abre nuevos horizontes para estudiar cómo las células madre forman varios órganos en el embrión en desarrollo, y algún día puede hacer posible hacer crecer tejidos y órganos para trasplante utilizando modelos de embriones sintéticos.
“El embrión es la mejor máquina para hacer órganos y la mejor bioimpresora 3D: intentamos emular lo que hace”, dice el profesor Jacob Hanna, del Departamento de Genética Molecular de Weizmann, que dirigió el equipo de investigación.
Explica que los científicos ya saben cómo restaurar las células maduras a la “talmedad”: los pioneros de esta reprogramación celular habían ganado un Premio Nobel en 2012.
Pero ir en la dirección opuesta, es decir, hacer que las células madre se diferencien en células corporales especializadas, por no hablar de formar órganos enteros, ha demostrado ser mucho más problemático.
“Hasta ahora, en la mayoría de los estudios, las células especializadas a menudo eran difíciles de producir o aberrantes, y tendían a formar una mezcla en lugar de un tejido bien estructurado adecuado para el trasplante. Logramos superar estos obstáculos liberando el potencial de autoorganización codificado en las células madre”.
El equipo de Hanna se basó en dos avances anteriores en su laboratorio. Uno fue un método eficiente para reprogramar las células madre a un estado ingenuo, es decir, a su etapa más temprana, cuando tienen el mayor potencial para especializarse en diferentes tipos de células.
El otro, descrito en un artículo científico en Nature en marzo de 2021, era el dispositivo controlado electrónicamente que el equipo había desarrollado durante siete años de ensayo y error para cultivar embriones de ratón naturales fuera del útero.
El dispositivo mantiene los embriones bañados en una solución nutritiva dentro de vasos de precipitados que se mueven continuamente, simulando la forma en que los nutrientes son suministrados por el flujo sanguíneo material a la placenta, y controla de cerca el intercambio de oxígeno y la presión atmosférica.
En la investigación anterior, el equipo había utilizado con éxito este dispositivo para cultivar embriones naturales de ratón desde el día 5 hasta el día 11.
En el nuevo estudio, el equipo se propuso cultivar un modelo de embrión sintético únicamente a partir de células madre de ratón ingenuas que habían sido cultivadas durante años en una placa de Petri, prescindiendo de la necesidad de comenzar con un óvulo fertilizado.
Este enfoque es extremadamente valioso porque podría, en gran medida, eludir las cuestiones técnicas y éticas relacionadas con el uso de embriones naturales en la investigación y la biotecnología.
Incluso en el caso de los ratones, ciertos experimentos son actualmente inviables porque requerirían miles de embriones. Mientras que el acceso a modelos derivados de células embrionarias de ratón, que crecen en incubadoras de laboratorio por millones, es prácticamente ilimitado. N
