Genética / Biotecnología

Implantan en monos embriones creados en laboratorio con células madre

Algunos monos hembra desarrollaron sacos gestacionales y liberaron hormonas del embarazo, en un proceso que se mantuvo durante 20 días

Un blastoide creado a partir de células madre de mono cynomolgus: se asemeja a las primeras etapas de un embrión y desencadenó cambios similares a los de un embarazo cuando se implantó en el útero de un mono hembra.

Un blastoide creado a partir de células madre de mono cynomolgus: se asemeja a las primeras etapas de un embrión y desencadenó cambios similares a los de un embarazo cuando se implantó en el útero de un mono hembra. / Crédito: Jie Li.

Pablo Javier Piacente

Un blastoide es una bola de células que se asemeja a las primeras etapas de un embrión, creada en laboratorio mediante células madre. Al ser implantado en el útero de un mono hembra, desencadenó cambios similares a los de un embarazo: el avance podría permitir a los científicos comprender mejor el desarrollo del embrión humano, sin los dilemas éticos de usar células embrionarias reales.

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China en Shanghái, liderado por el biólogo Zhen Liu, recurrió a los monos cynomolgus, también conocidos como macacos cangrejeros, para desarrollar embriones sintéticos derivados de células madre. Denominados blastoides, estas estructuras fueron implantadas en el útero de monos hembra, desencadenando modificaciones similares a las que tienen lugar durante un embarazo natural. Los resultados del nuevo estudio fueron publicados recientemente en la revista Cell Stem Cell.

Los misterios de la vida

Se sabe que los mecanismos del desarrollo del embrión humano aún no se han comprendido en profundidad, principalmente debido a las dificultades éticas que insume obtener y experimentar con embriones reales. Sin embargo, los científicos son capaces de generar en el laboratorio los llamados blastoides, bolas de células que se asemejan a los blastocistos, los grupos de células en división que se forman entre cinco y seis días después de la fertilización. 

En un estudio previo realizado en marzo de 2021, por ejemplo, otro equipo científico dirigido por Leqian Yu, biólogo del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas, Estados Unidos, informó la producción exitosa de blastoides a partir de células madre humanas, manteniendo su desarrollo durante diez días en una placa de cultivo. Ahora, el grupo de investigadores chinos tomó este avance y otros como antecedentes, para avanzar en la producción e implante de blastoides basados en células madre de monos.

“El trabajo destaca el increíble potencial de los modelos embrionarios basados en células madre, como un medio para explorar etapas embrionarias a las que normalmente es difícil acceder en vivo”, indicó a la revista Nature Naomi Moris, bióloga del Instituto Francis Crick de Londres, quien no participó de la nueva investigación. 

Embriones de laboratorio y procesos naturales

En el cultivo celular, los científicos expusieron células madre embrionarias de mono a varios factores de crecimiento, para que se diferenciaran en los tipos de células que se encuentran en los blastocistos naturales. Después de siete días, las células madre habían formado la estructura esférica característica de un blastocisto y se habían diferenciado en los tres linajes celulares que sientan las bases para la formación de tejidos y órganos, en un avance sin precedentes en estudios similares.

A pesar de encontrar características genéticas similares a las observadas en los blastocistos, los científicos apreciaron que los blastoides no eran un reflejo perfecto de las estructuras naturales: algunas células no se pudieron clasificar y otras no expresaron las cantidades necesarias de proteínas. Sobre el día 15, algunos blastoides habían desarrollado características que se asemejaban a una estructura que marca el comienzo de la reorganización de las células para formar el diseño del cuerpo, incluida su configuración habitual.

Posteriormente, al transferir los blastoides al útero de ocho monos hembra mediante cirugía laparoscópica, apreciaron que algunos de ellos tenían sacos gestacionales y otros signos de embarazo, que desaparecieron después de 20 días. 

Aunque las estructuras similares a embriones no fueron diseñadas para convertirse en fetos completos, su falta de crecimiento a largo plazo “indica que el desarrollo embrionario es más que tener las células, la estructura y la expresión genética correctas”, expresó Alfonso Martínez Arias, biólogo de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, España, en el artículo de Nature citado previamente. Martínez Arias tampoco formó parte del estudio.

A pesar de esto, los avances en modelos de embriones basados en células madre podrían ser claves para desmenuzar los fundamentos de la embriogénesis, el proceso de formación y desarrollo del embrión humano. Al manipular la expresión de los genes o ajustar las vías de señalización molecular en los blastoides, los investigadores podrían dilucidar qué características son necesarias para el desarrollo del embrión, dando un paso vital para la comprensión total de estos procesos.

Referencias

Cynomolgus monkey embryo model captures gastrulation and early pregnancy. Jie Li et al. Cell Stem Cell (2023). DOI:https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.03.009

Blastocyst-like structures generated from human pluripotent stem cells. Leqian Yu et al. Nature (2021). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03356-y