En los últimos años se han visto avances en la investigación de embriones humanos, incluidos nuevos métodos para cultivar embriones, perfiles transcripcionales de embriogénesis y gastrulación. Así como mapeo de trayectorias de linaje y experimentación con modelos de embriones basados en células madre. Pero, científicos de EE UU y el Reino Unido dicen haber creado modelos de embriones humanos sintéticos utilizando células madre, en un paso innovador que elude la necesidad de óvulos o esperma.
Los investigadores dicen que estos embriones modelo se asemejan a los de las primeras etapas del desarrollo humano. Y que podrían proporcionar una ventana crucial sobre el impacto de los trastornos genéticos y las causas biológicas de los abortos espontáneos recurrentes.
Sin embargo, el trabajo también plantea serios problemas éticos y legales, ya que las entidades creadas en laboratorio quedan fuera de la legislación vigente en el Reino Unido y la mayoría de los demás países.
Las estructuras sintéticas no tienen un corazón que late ni los comienzos de un cerebro. Pero incluyen células que típicamente formarían la placenta, el saco vitelino y el propio embrión, reseña The Guardian.
Magdalena Zernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de California, describió el trabajo en la reunión anual de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre en Boston.
“Podemos crear modelos similares a embriones humanos mediante la reprogramación de células (troncales embrionarias)”, dijo en la reunión.
No hay perspectivas a corto plazo de que los embriones sintéticos se utilicen clínicamente. Sería ilegal implantarlos en el útero de un paciente, y aún no está claro si estas estructuras tienen el potencial de continuar madurando más allá de las primeras etapas de desarrollo.
Crean primer embrión humano sintético
Los detalles completos sobre la creación del primer modelo de embrión humano sintético aún no se han publicado y puesto a disposición para el escrutinio científico. Esto lleva a muchos investigadores a sentirse incapaces de comentar sobre la importancia de los informes.
Pero el principio es que los embriones sintéticos están hechos de una célula madre en lugar de una fusión de óvulo y esperma.
Y las células madre tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo y, si se les convence de la forma correcta, se las puede persuadir para que formen embriones.
Esta es la primera vez que se logra utilizando material humano. Aunque no son realmente «sintéticos», ya que el material de partida fueron células cultivadas a partir de un embrión tradicional en el laboratorio.
La motivación del trabajo es que los científicos del Reino Unido entiendan el período de desarrollo de la «caja negra». se llama así porque a los investigadores solo se les permite cultivar embriones en el laboratorio hasta un límite legal de 14 días. Luego retoman el curso del desarrollo mucho más adelante al observar las exploraciones de embarazo y los embriones donados para la investigación.
Robin Lovell-Badge, jefe de biología de células madre y genética del desarrollo en el Instituto Francis Crick de Londres, opinó sobre esta investigación.
«La idea es que si realmente modelas el desarrollo embrionario humano normal utilizando células madre, puedes obtener una gran cantidad de información. En especial sobre cómo comenzamos el desarrollo, qué puede salir mal, sin tener que usar embriones tempranos para la investigación”, argumentó.
Entre la legalidad y la ética
El ritmo de los descubrimientos en este campo y la creciente sofisticación de estos modelos han alarmado a los expertos en bioética a medida que se acercan cada vez más al límite de la vida.
“A diferencia de los embriones humanos que surgen de la fertilización in vitro (FIV), donde existe un marco legal establecido, actualmente no existen regulaciones claras que rijan los modelos derivados de células madre de embriones humanos. Existe una necesidad urgente de regulaciones que proporcionen un marco para la creación. Y el uso de modelos derivados de células madre de embriones humanos”, comentó James Briscoe, director asociado de investigación del Instituto Francis Crick. Subrayó que el campo necesitaba «proceder con cautela, cuidado y transparencia» para evitar un «efecto escalofriante» en el público.
En ese sentido, Zernicka-Goetz afirmó que “solo deseo enfatizar que no son embriones humanos sintéticos. Son modelos de embriones, pero son muy emocionantes porque se parecen mucho a los embriones humanos. Y son un camino muy importante hacia el descubrimiento de por qué fallan tantos embarazos”, añadió, “ya que la mayoría de los embarazos fallan en el momento del desarrollo en el que construimos estas estructuras similares a embriones”.
Insistió la experta en que es la primera vez que se crea un modelo de embrión humano con tres capas de tejido. Pero enfatizó que si bien imita algunas de las características de un embrión natural, no las tiene todas.
Previamente, el equipo de Zernicka-Goetz y un grupo rival en el Instituto Weizmann en Israel hicieron avances. Demostraron que se podía alentar a las células madre de ratones a autoensamblarse en estructuras similares a embriones tempranos con un tracto intestinal, los comienzos de un cerebro y un corazón que late.
Adelantos y muchas interrogantes
Desde entonces, se ha puesto en marcha una carrera para traducir este trabajo en modelos humanos, y varios equipos han podido replicar las primeras etapas de desarrollo.
Żernicka-Goetz describió en la conferencia el cultivo de los embriones hasta una etapa un poco más allá del equivalente a 14 días de desarrollo para un embrión natural.
Las estructuras modelo, cada una de las cuales creció a partir de una sola célula madre embrionaria, alcanzaron el comienzo de un hito en el desarrollo conocido como gastrulación. Cuando el embrión pasa de ser una hoja continua de células a formar distintas líneas celulares y establecer los ejes básicos del cuerpo. En esta etapa, el embrión aún no tiene un corazón palpitante, intestino o principios de cerebro, pero el modelo mostró la presencia de células primordiales que son las células precursoras del óvulo y el esperma.
“Nuestro modelo de embrión humano de tres linajes que especifica amnios y células germinales, células precursoras de óvulos y espermatozoides”, dijo Żernicka-Goetz a The Guardian antes de la charla. “Es hermoso y creado completamente a partir de células madre embrionarias”.
Sin embargo, hay también hay una importante pregunta sin respuesta sobre si estas estructuras, en teoría, tienen el potencial de convertirse en una criatura viva. Se informó que los embriones sintéticos cultivados a partir de células de ratón parecían casi idénticos a los embriones naturales. Pero cuando se implantaron en los úteros de ratones hembra, no se convirtieron en animales vivos. En abril, investigadores en China crearon embriones sintéticos a partir de células de mono y los implantaron en úteros de monos adultos. Algunos de los cuales mostraron los primeros signos de embarazo, pero ninguno continuó desarrollándose más allá de unos pocos días.
Leyes más fuertes
Los científicos advierten que no está claro si la barrera para un desarrollo más avanzado es meramente técnica o tiene una causa biológica más fundamental.
“Eso es muy difícil de responder. Va a ser difícil saber si hay un problema intrínseco con ellos o si es solo técnico”, argumentó Lovell-Badge. “Este potencial desconocido hizo apremiante la necesidad de una legislación más fuerte”, dijo el científico.
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