El desarrollo del embrión humano y la formación temprana de órganos siguen siendo temas poco explorados debido a las preguntas éticas que rodean el uso de embriones para la investigación, así como a la limitada disponibilidad de materiales para su estudio.

Ahora, los investigadores chinos han logrado desarrollar por primera vez estructuras similares a embriones de macaco a partir de células madre embrionarias. Además, han conseguido que se implanten en el útero de hembras de macaco y que desarme una respuesta hormonal similar a la de una gestación, aunque solo han sobrevivido alrededor de una semana. Según los autores, cuya investigación se publica en “Célula Célula Madre», estos modelos podrían servir para mejorar el conocimiento sobre el desarrollo embrionario y para investigar las causas de algunos abortos tempranos.

Pero, como asesor Antonio Urries, director de la Unidad de Reproducción Asistida del Hospital Quirónsalud de Zaragoza y presidente de la Asociación para el Estudio de la Biología Reproductiva (ASEBIR), no se trata de embriones propiamente dichos, “sino estructuras “embrioides” capaces de comportarse como un embrión en sus primeros días de desarrollo”.

Y, como subrayan los investigadores, el estudio no se ha convertido en el nacimiento de ningún bebé macaco. Porque, como señala Luís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y en el CIBERER-ISCIIIen declaraciones tiene centro de medios de ciencia, fue llamado «un experimento que nadie puede realizar en humanidades, por las limitaciones técnicas, legales y éticas asociadas», aunque reconoce que estudios como este, realizados en macacos, nos acercan paulatinamente a dicha posibilidad. “Cada vez está más cerca el nacimiento de primates no humanos derivados íntegramente de pluripotentes células troncales embriones cultivados en el laboratorio sin necesidad de pasar por la fertilización de un óvulo por un espermatozoide, como ya es posible, desde hace años, en ratones”.

Cuadro que explica el proceso de elaboración de estructuras similares a embriones a partir de células madre embriorias de mono

CELL STEM CELL/LI ET AL./ PEDRO SÁNCHEZ ABC

De momento, reconoce el autor del estudio, Zhen Liu, de la Academia de Ciencias de China (CAS) en Shanghai, “los mecanismos moleculares de la embriogénesis y la organogénesis humana no están muy claros”. Y debido a que los monos están emparentados evolutivamente con los humanos, «hope that the studio de estos models profundice en nuestra comprensión del desarrollo embriorio humano, incluso arrojando luz sobre algunas de las causas de los abortos espontáneos tempranos».

El trabajo, señala Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA e investigador en Sistemas de bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, es un paso más en la caracterización de estos modelos de desarrollo basados ​​en células madre embrionarias y habrá otros. Su valor, señala a SMC, llegó de dos: «la reproducibilidad y la demostración de su valor científico en aportar conocimiento nuevo. Lo último está, por el momento, lejos. Los macacos y los humanos son diferentes, incluso en la manera en la que los blastocistos implantan”.

Martínez Arias ve este trabajo como una diseño conceptual que será un reto reproducir por el coste de la investigación —trabajar con primates no es fácil ni asequible—, “pero claramente es una evidencia de que los blastoides serán, son, una herramienta útil para estudiar los primeros pasos de la implantación uterina, que afectan en gran medida los aspectos de la esterilidad”.

Lo que han logrado los investigadores chinos es diseñar un sistema similar al embrión que pueda inducirse y cultivarse indefinidamente, explicó el coautor Quian Sun. “Proporciona nuevas herramientas y perspectivas para la posterior exploración de los embriones de primates y la salud reproductiva”.

Imagen - Cada vez está más cerca el nacimiento de primates no humanos derivados de células embriorias cultivadas en el laboratorio

Cada vez está más cerca del nacimiento de primates no humanos derivados de células embriorias cultivadas en el laboratorio

Luis Montoliú

CNB-CSIC y CIBERER-ISCIII

Los investigadores surgieron con células madre embrionarias de macaco, que expusieron una serie de factores de crecimiento en cultivo celular. Estos factores indujeron a las células madre a formar estructuras similares a los embriones por primera vez utilizando células de primates no humanos.

A continuación vi que las estructuras embrionarias, también llamadas blastoidespresenta una morfología similar a la de los blastocistos naturales.

Explica Martínez Arias que desde el punto de vista estructural (genes que expresan sus células), los blastoides son casi idénticos a sus homólogos naturales, los blastocistos. “Lo que hace el blastocisto es implantarse en el útero y, una vez bien asentado, commenzar la construcción de las organizaciones con el proceso de gastrulación: la generación de las semillas de cada tejido y órgano a la vez que se ordenan en el espacio. Hasta ahora no había evidencia de que los blastoides pudieran implantarse correctamente e iniciar el desarrollo del embrión. En el caso de los humanos, por razones éticas obviass».

En la investigación, a medida que los blastoides se desarrollaban in vitro, formaban estructuras parecidas al amnios y al saco vitelino. Además, también se formarán los tipos de células que acabarán constituyendo las tres capas germinales del cuerpo.

Implantado en el útero

A continuación, los blastocitos transfirieron a los úteros de 8 monos hembras; en 3 de los 8 se implantaron las estructuras. Esta implantación dio lugar a la liberación de progesterona y gonadotropina coriónica, hormonas normalmente asociadas con el embarazo. Los blastoides también formaron bolsas de gestación temprana, estructuradas llenas de líquido que se desarrollaron al principio de líquido para encerrar un embrión y líquido amniótico. sin embargo, no se formaron fetos y las estructuras desaparecieron al cabo de una semana.

Los investigadores reconocen las preocupaciones que rodean a este tipo de investigación, pero subrayan que hay muchas diferencias entre estas estructuras similares a embriones y los blastocistos naturales. Y lo que es más importante, las estructuras embrionarias no tienen pleno potencial de desarrollo.

Recuerda Urries que a pesar de que ya se han obtenido generar con éxito este tipo de estructuras embrioides en humanos con morfología y estructuras similares a los embriones naturales, no está permitido su cultivo más allá del día 14 ni su implantación en el útero de una mujer debido a cuestiones éticas.

Imagen - La tecnica tiene un gran potencial a futuro y una aplicabilidad en humanos muy esperanzadora

La tecnica tiene un gran potencial a futuro y una aplicabilidad en humanos muy esperanzadora

antonio urríes

Director de la Unidad de Reproducción Asistencial del Hospital Quirónsalud de Zaragoza y presidente de ASEBIR

Por ello, señala a SMC, «poder hacer este tipo de investigaciones en una especie tan estrechamente relacionada con la nuestra como los monos macacos supone una modelo ideal para el estudio en detalle de las primeras fases de déarrollo de órganos tan vitales de los mamíferos como son el corazón, cerebro o tubo neural”.

Por otra parte, prosigue, “nos puede ayudar ha profundizado en determinados mecanismos de implantación y comprender por qué fallan los embarazos, detectando aquellas anomalías que pueden generar abortos. Igualmente, nos puede guiar en el desarrollo de órganos y tejidos “sintéticos” para trasplantes y conocer el origen de algunas enfermedades”.

Y, añade, aunque tiene las limitaciones propias de ser una técnica en fase muy preliminar, fruto de un muy difícil e ineficiente (alrededor del 25%), posee «un gran potencial a futuro y una aplicabilidad en humanos muy esperanzadora».

En trabajos futuros, los investigadores planean seguir desarrollando el sistema de cultivo de estructuras similares a embriones a partir de células de mono. «Esto nos facilita un modelo útil para futuros estudioscoautor confirmado Fan Zhou de la Universidad de Tsinghua. «Una aplicación importante de los blastocitos de mono puede ayudar a diseccionar los mecanismos moleculares del desarrollo embrionario de los primates».

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