El endodermo primitivo en embriones tempranos puede ser clave para crear nuevos tratamientos de fertilidad eficaces

Universidad de Copenhague - Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud 24 jun 2024

Una célula madre inesperadamente versátil y regenerativa en embriones tempranos puede ser clave para crear nuevos tratamientos eficaces de fertilidad, sugiere un nuevo estudio en ratones de la Universidad de Copenhague.

Probablemente no sorprenda a nadie que el embarazo sea un proceso muy complicado. En primer lugar, un espermatozoide debe encontrar su camino y fecundar un óvulo en la trompa de Falopio, tras lo cual el óvulo comienza a dividirse. Al cabo de unos cinco días, el óvulo se convierte en un blastocisto, que acaba transformándose en un feto.

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Pero para cada vez más personas, la fertilidad es cada vez más difícil de conseguir debido a diversos factores que afectan a la calidad del esperma o del óvulo, además de los problemas relacionados con la implantación del embrión en el útero. En Dinamarca cada vez son más las personas que buscan ayuda para tener hijos mediante tratamientos de fertilidad, contabilizándose 1 de cada 8 embarazos.

Pero la tasa de éxito del tratamiento sigue siendo baja, en torno al 20-30 por ciento, dependiendo de la edad y la fertilidad de la mujer. Ahora, investigadores de la Universidad de Copenhague han descubierto un avance que podría conducir a tratamientos de fertilidad más exitosos en el futuro.

Estamos estudiando unas células del embrión de ratón llamadas endodermo primitivo, también conocido como hipoblasto. Descubrimos que estas células son únicas y pueden generar un embrión por sí solas. Esto es especialmente interesante, ya que un estudio reciente sugiere que el endodermo primitivo es el único tipo celular del embrión asociado a un alto éxito de implantación en estudios clínicos."

Madeleine Linneberg-Agerholm, estudiante de doctorado y primera autora del estudio

Y añade:

"Estas células normalmente sólo proporcionarían nutrición y apoyo a un embrión normal, pero cuando las aislamos, pueden rehacer un embrión por sí mismas, lo cual es un hallazgo muy sorprendente".

También descubrieron que las células madre del endodermo primitivo cultivadas en laboratorio se desarrollan en una placa para formar "modelos embrionarios basados en células madre", denominados blastoides, con una eficacia muy elevada. Estos modelos embrionarios pueden ser herramientas muy importantes para descubrir nuevos fármacos que mejoren los resultados de la FIV.

"Esto podría ser especialmente importante para mejorar los tratamientos actuales contra la infertilidad, ya que la plasticidad y la robustez pueden ser el secreto que permita a los embriones sobrevivir a las condiciones ambientales anómalas que se dan en el laboratorio y en el proceso de transferencia a la madre", afirma el profesor Joshua Brickman, autor principal del estudio.

El estudio se ha realizado en ratones, pero los investigadores que lo han llevado a cabo ya están estudiando la posibilidad de realizar investigaciones similares con células madre humanas.

La célula crea un marcador

Cuando un embrión comienza a desarrollarse, es una sola célula que luego se convierte en un grupo de células, donde las células externas se convertirán en la futura placenta y las células internas formarán el endodermo primitivo, el futuro saco vitelino, o el epiblasto, que forma el embrión propiamente dicho.

"El último paso del desarrollo del blastocisto es el endodermo primitivo. Y si se quita todo lo que rodea al endodermo primitivo, éste 'recuerda' de algún modo cómo crear un embrión, y puede hacerlo por sí solo", explica Joshua Brickman y continúa:

"También demostramos que estas células del endodermo primitivo recuerdan cómo fabricar los otros tipos celulares, ya que tienen factores de transcripción que se sitúan en el ADN en secuencias reguladoras importantes (potenciadores), como marcadores. En estos lugares, estos factores no hacen nada normalmente, pero pueden recordar qué hacer en caso de que haya un problema. Piense en el genoma como un libro, estos marcadores son un recordatorio de qué página contiene las instrucciones para fabricar otros tipos de células".

¿El eslabón perdido?

Los investigadores esperan que sus resultados puedan arrojar algo de luz sobre cómo aumentar las posibilidades de éxito de los tratamientos de FIV. Pero también, que nos aporten más conocimientos sobre por qué algunas personas tienen problemas para quedarse embarazadas en primer lugar.

"En los casos en que las mujeres tienen problemas para quedarse embarazadas, también podría ser un defecto en el endodermo primitivo el causante del problema, ya que no sólo aporta nutrientes, sino que también podría tener un papel importante en la reparación de daños. Por ahora, se trata de especulaciones, pero es curioso que este tipo de célula sea un predictor tan claro del éxito de la implantación", afirma Joshua Brickman.

Por ahora, los investigadores se centrarán en conocer mejor las funciones del endodermo primitivo y en cómo mejorar las células madre de endodermo primitivo humano que ya poseen.

"Creemos que esto sugiere que el endodermo primitivo temprano es una estructura que puede regenerar los linajes que faltan en caso de daño. Como hemos producido células madre del endodermo primitivo, el estudio de estas células y de las señales que las guían podría conducir a tratamientos de FIV mejorados", afirma Joshua Brickman.

El artículo "The primitive endoderm supports linage plasticity to enable regulative development" se publicó en Cell.