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Embriones sin óvulos, espermatozoides ni útero para crear órganos para trasplantes: "Es la mejor bioimpresora en 3D"
El doctor Jacob Hanna, del departamento de Genética Molecular del Weizmann Institute of Science de Israel, ha participado en Málaga en el décimo congreso Ivirma de medicina reproductiva.
Los embriones creados sin óvulos y espermatozoides ni útero abren la puerta a una revolución en el trasplante de tejidos y órganos, como se ha mostrado en el décimo congreso internacional IVIRMA sobre reproducción asistida que se ha celebrado hasta este sábado en Málaga.
Un equipo de investigadores ha creado células sintéticas de ratón sin restricciones de desarrollo y ha descubierto un potencial de desarrollo embrionario y extraembrionario en plataformas que simulaban un útero controladas electrónicamente, generando así embriones completos con órganos, ha informado la organización del congreso en un comunicado.
El resultado fue un modelo de embrión sintético de ratón con células progenitoras o especializadas con un corazón que late, un cerebro con pliegues bien formados, un saco vitelino, un tubo neural, un tracto intestinal, una placenta y una circulación sanguínea incipiente con tan solo ocho días de desarrollo, casi la mitad de los veinte días de gestación que requiere un ratón.
Células madre
Este trabajo ha sido liderado por el doctor Jacob Hanna, del Departamento de Genética Molecular del Weizmann Institute of Science de Israel. Como explica Hanna, "el embrión es el punto de partida perfecto para generar órganos y la mejor bioimpresora en 3D, y eso es la clave para poder crear mecanismos que permitan hacer que las células madre se diferencien de las células especializadas del cuerpo o directamente formen órganos enteros".
Anoche tuvo lugar la entrega de los Premios Internacionales de Investigación de la Fundación IVI, que reconocen las mejores líneas de investigación. Los galardonados fueron: El profesor Serdar Bulun @serdarbulun y el profesor Jacob Hanna. #10IVIRMACongreso pic.twitter.com/3yMYXflCjg
— IVIRMAGlobalEducation (@IVIRMAGlobalEdu) April 22, 2023
"Esto ha sido muy complicado hasta ahora, y para lograrlo ha sido clave para ello liberar el potencial de autoorganización codificador de las células madre”, añade Hanna.
Para hacerlo se basaron en avances anteriores de su laboratorio, como reprogramar células madre y devolverlas a su etapa más temprana.
Además, contaban con la eficacia de un dispositivo que hacía las veces de útero para cultivar embriones de ratón (naturales, en esta investigación previa) mediante una solución nutritiva dentro de vasos que se mueven continuamente.
En el nuevo estudio, el equipo se propuso cultivar un modelo de embrión sintético únicamente a partir de células madre de ratón que habían sido cultivadas durante años en una placa de Petri, prescindiendo de la necesidad de partir de un óvulo fecundado.
Antes de colocar estas células en el dispositivo exútero, las dividieron en tres grupos: uno en que se dejaron tal cual y otros dos que se pretrataron para dar lugar a tejidos extraembrionarios, y, al mezclarlos en el dispositivo, un 0,5 por ciento formaron esferas que se convirtieron en una estructura similar a un embrión.
Posteriormente, los investigadores pudieron observar la placenta y los sacos vitelinos formándose fuera de los embriones y el desarrollo del modelo sintético como en un embrión natural.
“Cuando se compararon con embriones naturales de ratón, los modelos sintéticos mostraron un 95% de similitud tanto en la forma de las estructuras internas como en los patrones de expresión génica de los distintos tipos celulares, y los órganos observados en los modelos daban todos los indicios de ser funcionales”, afirma Hanna.
Debate ético
El objetivo más realista a largo plazo es estudiar cómo las células madre forman diversos órganos en el embrión en desarrollo para abrir nuevos horizontes terapéuticos en materia de trasplante de órganos.
Esto podría dar lugar a la posibilidad de que algún día se puedan cultivar tejidos y órganos utilizando modelos de embriones sintéticos.
Además, este proyecto podría contribuir a simplificar el debate ético de experimentar con embriones naturales, además de reducir las pruebas en laboratorio con animales. En gran medida, se podría eludir los problemas técnicos y éticos que plantea el uso de embriones naturales en la investigación y la biotecnología.
El próximo reto es entender cómo las células madre saben qué hacer: cómo se autoensamblan en órganos y encuentran el camino hacia los lugares que les han sido asignados dentro de un embrión.
Como este sistema, a diferencia de un útero, es transparente, puede resultar útil para modelar defectos de nacimiento e implantación de embriones humanos.
