La vida de un mamífero comienza cuando un espermatozoide fertiliza a un óvulo, sin embargo dos artículos publicados recientemente en las revistas Cell y Nature dan cuenta de que han conseguido obtener embriones de ratón, a partir de células madre, que han llegado a los 8,5 días. Estos embriones han desarrollado diferentes órganos como un tubo intestinal, un corazón que late y regiones del cerebro.
Sin embargo, solamente una pequeña proporción de células alcanza estas características y no coinciden exactamente con el embrión formado de modo natural. A pesar de esto, estos trabajos significan un importante avance que proporcionará mayor conocimiento a los científicos sobre el desarrollo de los órganos. “Esto es muy, muy emocionante”, dice Jianping Fu, bioingeniero de la Universidad de Michigan en Ann Arbor. “Es muy probable que el próximo hito en este campo sea un embrión humano basado en células madre sintéticas”, comenta.
Las técnicas de ambos equipos fueron similares. Magdalena Zernicka-Goetz, bióloga del desarrollo y de células madre con laboratorios en la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, ha estado trabajando en este asunto durante 10 años. “Comenzamos con solo células madre embrionarias”, dice. «Pueden imitar las primeras etapas de desarrollo, pero no podemos ir más allá». Más tarde descubrieron que si añadían células madre que originan la placenta y el saco vitelino, los embriones podían alcanzar el día séptimo. Ahora describen cómo ampliaron su desarrollo día y medio más.
Lo hicieron en base a la técnica desarrollada por Jacob Hanna, biólogo de células madre del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel, que tiene ya una considerable trayectoria en este tipo de trabajo. Precisamente el pasado año, Hanna y su equipo informaron de la creación de un dispositivo para cultivar embriones naturales de ratón fuera del útero durante un tiempo record. Se trata de una incubadora que pudo mantener a los embriones del día 5 al día 11. “El cerebro de esta máquina lo compartimos con todos los que lo pidieron”, comenta Hanna. Este fue el sistema que usaron para mantener los embriones 8,5 días.
Los ratones completan su gestación en unos 20 días. Por lo tanto, el tiempo en que han podido mantener los embriones ha sido el suficiente para que se formen las regiones cerebrales, los tubos neurales e intestinales y el corazón inicie sus latidos. Aunque los embriones sintéticos se parecen a los naturales «no eran 100% idénticos», dice Hanna. “Puedes ver algunos defectos y algunos cambios en el tamaño del órgano”.
Ambos equipos combinaron tres tipos de células para el desarrollo de los embriones, pero Hanna y su equipo lograron fabricar los tres tipos de células a partir de células madre embrionarias ingenuas, que son las que se encuentran en un estado más primitivo. “Ofrece una manera de simplificar el proceso”, dice Hanna. “Puedes empezar todo a partir de una población”.
Hay un gen denominado Pax6, que es clave para el desarrollo del cerebro. El equipo de Zernicka-Goetz eliminó este gen en el experimento y entonces las cabezas de los ratones no se desarrollaron bien, como sucede con los embriones naturales que carecen de ese gen. El resultado manifiesta “que el sistema es realmente funcional”, dice Zernicka-Goetz.
“Estos dos artículos se empoderan mutuamente”, dice Martin Pera, biólogo de células madre del Jackson Laboratory Center for Precision Genetics en Bar Harbor, Maine. «Dos grupos muy hábiles realmente pueden producir resultados bastante similares de forma independiente».
Al fabricarse fuera del útero, estos embriones sintéticos tienen la ventaja de que se pueden observar mejor. Además, con herramientas de edición genética, se pueden modificar. “Podemos perturbar, podemos manipular, podemos eliminar todos los genes humanos o de ratón posibles”, dice Fu. De esta forma se podría comprender la función de diversos genes y observar los distintos posibles trastornos, así como entender por qué fracasa un embarazo.
Ali Brivanlou, biólogo del desarrollo de la Universidad Rockefeller de Nueva York, al referirse a un posible experimento similar en seres humanos dice: “El campo no está demasiado lejos”. Sin embargo, aunque los científicos han logrado que las células madre humanas alcancen la fase de blastocisto e incluso desarrollen algunos aspectos de la gastrulación, conseguir que formen órganos, lo que ocurre al cumplirse un mes de la fertilización, es técnicamente complicado.
Por otra parte, no podemos dejar de lado la ética que nos lleva a plantearnos si estas estructuras sintéticas constituyen auténticos embriones. Además, si el origen de ellas parte de células madre embrionarias, la consecuencia es la muerte del embrión del que proceden, es decir de un ser humano vivo.
Aunque La Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre ha eliminado el límite de 14 días para investigar con embriones humanos, eso no significa que sea aceptable hacerlo, porque en realidad no hay ningún momento posterior a la fertilización del óvulo que suponga un cambio sustancial del ser vivo que está en proceso de desarrollo.
Por eso se entiende la inquietud de Pera al decir “Es importante que la gente sepa lo que se propone y que se haga con algún tipo de consenso ético. Tenemos que ir con cautela”.
