Generan primer embrión artificial a partir de células madre
Instituto Salk

Los primeros embriones que no son resultado de una fecundación fueron generados a partir de células madre por un equipo de investigadores del Instituto Salk y el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas (UT).

El grupo logró crear estructuras similares a blastocistos —embriones de 5 a 6 días de desarrollo— de ratón a partir de una sola célula cultivada, un hito que dieron a conocer en la revista especializada Cell

“La forma en la que se organizan las primeras 100 células (blastocisto) tiene profundas implicaciones para determinar si un embarazo es exitoso, cómo se forman los órganos y potencialmente incluso para enfermedades posteriores en la vida, como el Alzheimer. Sin embargo, los científicos no han tenido una buena manera de modelar cómo se forma un blastocisto, hasta ahora”, explica un comunicado del Instituto Salk.

Estos blastocistos tienen la misma estructura que los naturales e incluso pueden implantarse en el útero, lo que permitirá a los expertos avanzar en la investigación sobre el desarrollo de los mismos, así como informar sobre problemas relacionados con el embarazo, la infertilidad o la salud, así como posteriores, en la vida de la descendencia.

“Estos estudios nos ayudarán a comprender mejor los comienzos de la vida; qué tan temprano una sola célula puede dar lugar a millones de células y cómo se ensamblan en el espacio y en el tiempo para dar lugar a un organismo completamente desarrollado. Es importante destacar que este trabajo evita el uso de embriones naturales y es escalable”, detalló Juan Carlos Izpisua, profesor en el Laboratorio de Expresión Genética de Salk.

Generan primer embrión artificial a partir de células madre
Instituto Salk

¿Cómo se logró este hito? 

Los equipos de Salk y UT Southwestern desarrollaron los blastocistos utilizando células embrionarias y, lo que es más importante, células de ratón adultas. Las células adultas se colocaron en una solución química que las llevó a convertirse en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que pueden convertirse en casi cualquier tipo de tejido.

Para alentar a las células iPS a formar blastocistos, los investigadores las colocaron en pequeños grupos en un medio de cultivo especial donde pronto formaron conexiones entre sí. Esto era exactamente lo que los investigadores esperaban ver: las células comenzaron a formar estructuras similares a la etapa de desarrollo antes de que un óvulo fertilizado se convierta en un blastocisto.

Con el tiempo, las células conectadas comenzaron a formar una ‘bola’ con una capa interna y externa. 

Las células que se enfrentaron a las proteínas acumuladasen el interior las diferencian de las células externas. Las células de afuera también comenzaron a activar una proteína llamada YAP, que ingresó al núcleo celular y comenzó el proceso de inducir la expresión de proteínas para construir lo que eventualmente se convertiría en una placenta.

“La formación de blastoides imita el proceso de desarrollo natural”, explicó Ronghui Li, coautor del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Izpisua Belmonte.

El resultado

Los blastoides contienen los mismos tres tipos de células primordiales —de donde provienen todas las células de un organismo adulto— que se encuentran en los blastoides naturales. 

También tienen un tamaño similar al de los naturales y muestran una firma genética similar. Otros experimentos indicaron que los blastoides podrían desarrollarse aún más en estructuras que se asemejan a los embriones tempranos posteriores a la implantación.

“Creo que este tipo de recurso será muy poderoso para estudiar el desarrollo temprano en los mamíferos”, dijo Cuiqing Zhong, también coautor del estudio y becario postdoctoral en el laboratorio de Izpisua Belmonte.

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