Después de una década de trabajo, los investigadores del Instituto de Ciencia Weizmann dicen que han logrado crear modelos de embriones humanos derivados de células madre fuera del útero.
El avance podría ayudar a los científicos a comprender mejor el desarrollo embrionario saludable y no saludable. También tiene implicaciones para el estudio de la genética de varios órganos, el posible crecimiento de órganos para trasplante y la investigación de los efectos de los productos farmacéuticos en los embriones.
El descubrimiento fue compartido el jueves en una versión preimpresa de un artículo que se encuentra en etapas avanzadas de revisión en una prestigiosa revista revisada por pares.
El embrión derivado de células madre (SEM), que no sufre manipulación genética, es equivalente a un embrión de 14 días de edad. Tiene un embrión propiamente dicho, un saco vitelino, una cavidad amniótica, una placenta y células del corion, o la membrana fetal más externa.
«No tiene un corazón que late o un cerebro, pero tiene una organización muy compleja y ya está comenzando a mostrar una diferenciación temprana de los tejidos. Todos los elementos de la arquitectura están ahí y están en la relación y orientación adecuadas entre sí», dijo el profesor Jacob Hanna.
Hanna y su equipo en el departamento de genética molecular de Weizmann fueron los primeros en publicar informes de éxito en la creación de SEM de ratón en Cell en 2022 y Nature en 2021.
Ahora han hecho SEM humanas a través de un proceso complicado informado en parte por el estudio de los modelos animales. Hubo mucha experimentación hasta que encontraron el protocolo correcto.
«Tuvimos que crear células madre pluripotentes inducidas y empujarlas para que se convirtieran en el saco vitelino, el corion, los trofoblastos, etc. Y cuál era la proporción y cómo deberíamos combinarlos. Luego los pusimos en una coctelera y cambiamos el protocolo de los medios», dijo Hanna a The Times of Israel el jueves.
«Algunos de los medios que utilizamos se habían discutido antes, pero los tres medios críticos son utilizados recientemente por nuestro grupo y descritos en nuestro documento», agregó.
Este avance se produce inmediatamente después de un artículo en The Guardian sobre un anuncio el miércoles en la reunión anual de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre en Boston de la creación de un embrión humano sintético por la profesora Magdalena Żernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de California.
Hanna, quien ha compartido su último descubrimiento internamente dentro de la comunidad médica durante los últimos seis meses, desestimó el anuncio de Żernicka-Goetz como prematuro.
«Sus afirmaciones son indignantes. Ni siquiera tiene un artículo preimpreso publicado. Vi su presentación y vi las pocas diapositivas que mostró. Su modelo no tiene placenta ni saco vitelino, por lo que no puede llamarse embrión. No lo llamaría un éxito», dijo.
Aunque ha sido posible desde 2006 revertir células sanguíneas o cutáneas de adultos humanos a células madre embrionarias en la placa de petri, la diferenciación sigue siendo difícil.
«Por lo general, no podemos imitar los procesos muy complejos que ocurren durante el desarrollo embrionario. Para hacer esto, necesitamos aprender cuáles son los genes y las proteínas que se activan o desactivan durante este proceso de desarrollo. Una vez que los descubrimos, podemos agregarlos o reducirlos. Por eso necesitamos imitar al embrión», dijo Hanna.
«Pero no conocemos el embrión humano. Produce todos sus órganos entre el día siete y el día 28 del embarazo. Después de eso, se trata solo de crecimiento durante los próximos ocho meses. Así que tienes tres semanas rápidas y críticas al principio cuando tienes todo este drama sucediendo, pero es una caja negra», explicó.
No hay embriones en esa etapa para que los investigadores los estudien porque la mayoría de las mujeres ni siquiera saben que están embarazadas durante esas primeras semanas. Si tienen un aborto espontáneo o espontáneo, ni siquiera lo sabrían.
Sin embargo, si una mujer sabe que está embarazada y elige un aborto en esa etapa, generalmente se realizará médicamente. Un aborto quirúrgico, que es poco probable, dañaría el embrión. Ninguna de estas opciones proporcionaría a los investigadores embriones para estudiar, y ciertamente no en las grandes cantidades necesarias.
«Entonces, lo que tenemos es una forma de ver el interior de esa proverbial caja negra. Con nuestro SEM tenemos un sistema modelo [extremadamente cercano a lo que encontrarías en el útero de una mujer embarazada] que nos permite estudiar problemas con el desarrollo del saco vitelino, por ejemplo. O podemos aprender por qué el tubo neural no se cierra correctamente durante esa etapa», dijo Hanna.
Hanna se apresuró a señalar y se mostró inflexible en que la creación de SEM de dos a tres milímetros de largo no se trata de cultivarlas a término en el útero o in vitro. El embarazo humano es demasiado largo y complicado para este último. El primero simplemente no funciona biológicamente.
«Aparte del hecho de que es ilegal, es imposible de hacer. Incluso si alguien quisiera, puede volver a colocarlo en el útero solo hasta la etapa de 64 células del blastocisto. Medio día después, en cualquier especie, lo vuelves a colocar en el útero y no se implanta. Esto es cierto incluso para los embriones naturales», dijo Hanna.
En el artículo de The Guardian, Robin Lovell-Badge, jefe de biología de células madre y genética del desarrollo en el Instituto Francis Crick de Londres, dijo que era imposible decir en este momento si la ciencia podría superar este obstáculo, creando así el potencial para que el SEM se convierta en un ser vivo.
«Eso es muy difícil de responder. Va a ser difícil saber si hay un problema intrínseco con [los SEMs] o si es solo técnico», dijo.
Si la respuesta se vuelve más clara, los bioéticos, tanto seculares como religiosos, ciertamente intervendrían, si no lo planean ya.