El desarrollo del embrión humano y la formación temprana de órganos siguen sin explorarse en gran medida debido a problemas éticos relacionados con el uso de embriones en la investigación, así como a la disponibilidad limitada de material de estudio. Ahora, un equipo de investigadores de China ha logrado Creación de estructuras embrionarias a partir de células madre embrionarias de mono. Los investigadores también transfirieron estas estructuras parecidas a embriones al útero de monos hembra y determinaron que Las estructuras pueden incrustarse y provocar una respuesta hormonal similar a la del embarazo.. Los resultados del trabajo se publican en la revista células de células madre.
«Los mecanismos moleculares de la embriogénesis y la organogénesis humana no están completamente claros», dice el coautor Zhen Liu, de la Academia de Ciencias de China (CAS) en Shanghái. «Dado que los simios están estrechamente relacionados evolutivamente con los humanos, esperamos que el estudio de estos modelos contribuya a esto». Profundizar nuestra comprensión del desarrollo embrionario humano, incluido arrojar luz sobre algunas de las causas del aborto espontáneo temprano.agrega Chen Liu.
«Esta investigación ha creado un sistema de tipo embrionario que se puede inducir y cultivar indefinidamente», dice el coautor correspondiente Quian Sun, también de CAS. También indica que el trabajo está hecho.Proporciona nuevas herramientas y conocimientos para una mayor exploración de los embriones de primates y la salud reproductiva médica.«.
Los investigadores comenzaron con las células madre embrionarias de macacos alados, que expusieron a una serie de factores de crecimiento en cultivo celular. Estos factores impulsaron a las células madre a formar estructuras similares a las de un embrión, utilizando por primera vez células de primates no humanos.
Cuando se estudia bajo un microscopio, sSe encuentra que las estructuras similares a embriones, también llamadas blastoides, se forman de manera similar a los blastocistos normales.. más desarrollado en el laboratorio , formando estructuras similares al amnios (el saco membranoso interno que rodea y protege al embrión en desarrollo) y al saco vitelino (el apéndice embrionario, que produce y transporta nutrientes y oxígeno al embrión). Los blastomas también comienzan a formar los tipos de células que finalmente forman las tres capas germinales del cuerpo. La secuenciación de ARN de una sola célula reveló que diferentes tipos de células dentro de las estructuras tienen patrones de expresión génica similares a las células en blastocistos normales o embriones posteriores a la implantación.
Luego élLos monos fueron transferidos a los úteros de ocho monos; En tres de ellos se implantaron estructuras Esta implantación desencadena la liberación de progesterona y gonadotropina coriónica, dos hormonas normalmente asociadas con el embarazo. Los ameloblastomas también formaron sacos de embarazo temprano, estructuras llenas de líquido que se desarrollan temprano en el embarazo para albergar al feto y líquido amniótico. Sin embargo, no formaron embriones y las estructuras desaparecieron después de aproximadamente una semana.
En el trabajo futuro, los investigadores planean centrarse en desarrollar un sistema para hacer crecer estructuras similares a embriones a partir de células de mono. «Esto nos proporcionará un modelo útil para futuros estudios», dice el coautor Fan Zou de la Universidad de Tsinghua. «Una mayor aplicación de blastómeros a los monos puede ayudar a diseccionar los mecanismos moleculares del desarrollo embrionario de los primates».
Los investigadores reconocen los problemas éticos que rodean a este tipo de investigación, pero lo subrayan Todavía hay muchas diferencias entre estas estructuras parecidas a embriones y los blastocistos normales.. Más importante aún, las estructuras embrionarias no tienen todo el potencial para desarrollarse. Señalan que para que este campo avance es importante que haya discusiones entre la comunidad científica y el público.
Alfonso Martínez Arias, Catedrático de Investigación ICREA e Investigador en Bioingeniería de Sistemas-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra, ha explicado en declaraciones a Science Media Center Spain (SMC), que el estudio “es un paso más en la caracterización de modelos de desarrollo embrionario basados en tallo embrionario células, y este trabajo se basa en estudios pioneros para Nicholas Riverron, quien fue el primero en hacer blastocistos con células madre. El blastocisto es el primer hito en el desarrollo de los mamíferos y, por supuesto, de los humanos. Rivron fue capaz de construir estructuras similares a los quistes humanos y de ratón que llamó blastoides».
Martínez Arias agrega que «desde el punto de vista estructural (los genes expresados por sus células), LLos orbes tóxicos son casi idénticos a sus contrapartes naturales., blastocisto. Sin embargo, la prueba de lo que es funcional. Lo que hace el blastocisto es implantarse en el útero y, una vez bien establecido, comienza a construir el organismo a través del proceso de gastrulación: produciendo las semillas de cada tejido y órgano tal como se disponen en el espacio”. “Hasta la fecha no ha habido evidencia de que los blastocistos puedan implantarse adecuadamente e iniciar el desarrollo embrionario. en el caso de los humanos por obvias razones morales.”
En la opinion de Martínez AriasLos datos del trabajo de los investigadores chinos parecen ser de buena calidad y, aunque la tasa de éxito es baja, la evidencia de la implantación de estos blastoides parece segura. Menos clara es si germinan (el proceso por el cual un embrión adquiere tres capas germinales ) Agrega:Mi impresión es que el proceso gástrico es defectuoso.. Los pocos embriones que comienzan esta etapa crucial del desarrollo colapsan poco después de que comienza el proceso.
Un modelo útil para estudiar las etapas de desarrollo.
Según él, el trabajo es un paso más en la caracterización de estos modelos de desarrollo basados en células madre embrionarias y habrá otros, pero «Su valor dependerá de dos cosas: la reproducibilidad y la demostración de su valor científico para proporcionar nuevos conocimientos. Esto último, por ahora, está muy lejos. Los humanos se diferencian de los macacos, incluso en la forma en que se implantan los blastocistos». Para él, este trabajo es «una prueba de concepto que será difícil de reproducir debido al costo de la investigación: trabajar con primates no es fácil ni asequible, pero es claro Es evidencia de que las epidemias serán, Una herramienta útil para estudiar los primeros pasos de la implantación uterina, que afectan a muchos aspectos de la infertilidad«.
Lo que estos investigadores desarrollaron “no son embriones como tales, sino estructuras embriones capaz de comportarse como un embrión en sus primeros días de desarrollo.” También afirma que “este tipo de estructura embrionaria ya se ha establecido con éxito en humanos con morfología y estructuras similares a los embriones normales, pero Su cultivo a partir del decimocuarto día y su implantación en el vientre de la mujer está prohibido por cuestiones éticasPor eso, cree, «la capacidad de hacer este tipo de investigación en una especie estrechamente relacionada con la nuestra». Es un modelo ideal para el estudio detallado de las primeras etapas del desarrollo de órganos. Vital para mamíferos como el corazón, el cerebro o el tubo neural. Comienzo de la membresía.
Uris también argumenta que este trabajo «podría ayudar a profundizar en algunos de los mecanismos de implementación y Entender por qué fracasó el embarazo, detección de aquellas anomalías que pueden provocar un aborto espontáneo. Asimismo, nos puede orientar en el desarrollo de órganos y tejidos artificiales para trasplante y en el descubrimiento del origen de determinadas enfermedades”. El responsable de Asper reconoce que lo conseguido “tiene las limitaciones de ser una tecnología en un estadio muy preliminar, resultado de un proceso muy complejo e ineficiente (alrededor del 25%), pero con un gran potencial para el futuro y una muy esperada aplicabilidad en humanos.
Por último, Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y del CIBERER-ISCIII, señala en datos recogidos por SMC, que el estudio “no indica el nacimiento de ninguna cría de macaco en la actualidad. Este es un experimento que no se puede hacer.» a los seres humanos, debido a las limitaciones técnicas, legales y éticas asociadas, sin embargo Estudios como este, en macacos, nos van acercando poco a poco a esta posibilidad. El nacimiento de primates no humanos derivados completamente de células madre embrionarias pluripotentes cultivadas en laboratorio se aproxima (próximo trabajo que sin duda intentarán los autores de este estudio), sin tener que pasar por la fertilización de un óvulo por un espermatozoide, como ha sido posible, durante años, en ratones».
Montolio agrega: «Queda por ver cuántos de estos avances se probarán en células madre embrionarias humanas. Y tal vez También sería legítimo preguntarnos si debemos realizar estos experimentos, cómo debemos organizarlos y con qué fines debemos permitirlos.«.
