Embriones sintéticos de ratón con cerebro rudimentario cultivados en el laboratorio

Se ha conseguido que embriones sintéticos fabricados a partir de células madre de ratón desarrollen el principio de un cerebro y un corazón que late mientras se cultivan en el laboratorio.

El resultado es una estructura similar a un embrión que es lo más parecido a un embrión que se desarrolla de forma natural en el útero, afirma Magdalena Zernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge, cuyo equipo también está utilizando el mismo método para fabricar embriones humanos sintéticos, aunque éstos están menos avanzados.

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La técnica podría dar lugar a avances en la creación de tejidos y órganos para trasplantes y, algún día, utilizarse como tratamiento de fertilidad para personas que no pueden fabricar esperma u óvulos.

Por lo general, los embriones humanos sólo pueden estudiarse en una placa hasta que tienen una semana de vida, ya que en esta fase suelen implantarse en la placenta, que les proporciona oxígeno y alimento. Además, en la mayoría de los países existe la norma de que los embriones humanos no pueden cultivarse más allá de los 14 días, ya que después podrían considerarse formas de vida distintas.

En 2017, Zernicka-Goetz y su equipo anunciaron que podían crear estructuras similares a las del embrión que se desarrollaban durante varios días tomando algunas células madre de un embrión de ratón y cultivándolas junto a células de trofoblasto, que normalmente pasan a formar la placenta.

El método despertó el interés mundial, ya que permitiría crear embriones sintéticos por encargo y modificarlos genéticamente para mejorar nuestra comprensión de esta misteriosa etapa del desarrollo humano. En la actualidad, algunos embriones no deseados creados en clínicas de FIV pueden donarse para la investigación, pero sólo se dispone de un pequeño número y a menudo están afectados por condiciones médicas. "La gran cuestión que abordamos es cómo empezamos nuestra vida", dice Zernicka-Goetz.

A principios de este mes, investigadores dirigidos por Jacob Hanna, del Instituto Weizmann de Ciencias de Israel, anunciaron que habían creado embriones sintéticos de ratón similares a los reales 8,5 días después de la fecundación, cultivando células madre embrionarias junto con otros dos tipos de células auxiliares. Las células madre embrionarias fueron alteradas genéticamente para convertirlas en células formadoras de placenta y en un tercer tipo de tejido llamado endodermo, que normalmente dirige el desarrollo.

En las etapas posteriores, las estructuras se cultivaron en una incubadora giratoria especial con presión de oxígeno elevada.

Ahora, Zernicka-Goetz y su equipo han logrado una hazaña similar, también utilizando el incubador de Hanna, aunque obtuvieron los dos tipos de células auxiliares tomándolas de otros embriones. Sus embriones sintéticos también se parecían a los embriones reales de 8,5 días. Después de esta etapa, los embriones sintéticos empiezan a morir, pero los equipos están probando nuevos enfoques para ayudarles a sobrevivir más tiempo.

Zernicka-Goetz afirma que la parte que se convierte en el cerebro está más avanzada que en cualquier otro enfoque anterior, ya que incluye el cerebro anterior en desarrollo. "Este es el primer sistema modelo que puede desarrollar todas las partes del futuro cerebro", afirma.

Sin embargo, Hanna afirma que sus embriones sintéticos son igual de avanzados que los de Zernicka-Goetz y contienen moléculas que significan tejido cerebral anterior en desarrollo. Afirma que poder fabricar los embriones sintéticos a partir de una única fuente de células madre embrionarias manipulándolas genéticamente, como hizo su equipo, "es una gran sorpresa y constituye un método simplificado y mejor".

Si se pudieran fabricar embriones sintéticos a partir de células humanas, en el futuro podrían utilizarse para crear nuevas fuentes de células y tejidos para trasplantar a las personas o curar órganos que fallan, como el hígado o el corazón. También podrían utilizarse para probar medicamentos y ver si son seguros para el embarazo, dice Zernicka-Goetz.

Lluís Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología de Madrid (España), afirma que la creación de embriones sintéticos es tan importante como la oveja Dolly, el primer mamífero creado mediante la clonación de una célula corporal adulta. "Estamos sin duda ante una nueva revolución tecnológica, todavía muy poco eficiente pero con un enorme potencial", afirma en un comunicado.