A la izquierda, imagen del embrión de ratón con células madre a las 96 horas. A la derecha, el embrión de ratón cultivado in vitro durante 48 horas desde la etapa de blastocisto. La parte roja es embrionaria y la azul, extraembrionaria. Crédito: Sarah Harrison and Gaelle Recher, Zernicka-Goetz Lab, University of Cambridge
Científicos de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, han creado un embrión funcional y artificial de ratón en laboratorio, sin óvulos ni espermatozoides, a partir de dos tipos de células madre. Esto permitirá, según los investigadores, alcanzar una mayor comprensión de las etapas más tempranas del desarrollo embrionario y explicar por qué más de dos de cada tres embarazos humanos fallan en esta fase.
Cuando un óvulo de mamífero es fertilizado por un espermatozoide, se divide varias veces para formar un bola de células madre, denominada blastocisto. Tres tipos de células lo componen: células madre embrionarias, que se agrupan en un extremo del embrión; células madre trofoblásticas extraembrionarias, que formarán la placenta; y las células madre endodérmicas primitivas, que crearán el saco vitelino, asegurando que los órganos del feto se desarrollen adecuadamente y que tengan los nutrientes esenciales.
Los investigadores señalan que el desarrollo temprano del embrión requiere que estos diferentes tipos de células madre se coordinen minuciosamente entre sí. Por ello los intentos anteriores para crear estructuras embrionarias empleando solamente células madre embrionarias (ESCs, por sus siglas en inglés) habían tenido un éxito limitado. Por esto, en el estudio realizado por estos investigadores no emplean sólo células madre embrionarias, sino que combinan células madre embrionarias modificadas genéticamente, células madre trofoblásticas extraembrionarias, una matriz extracelular tridimensional andamio, donde pueden crecer, y no emplean las células del endodermo primitivo. Así vieron que las células madre eran capaces de autoensamblarse, desarrollado una estructura cuyo desarrollo y arquitectura se parecen mucho al embrión natural.
“Tanto las células embrionarias como las extraembrionarias comienzan a ‘hablar’ entre sí y se organizan en una estructura que se parece y se comporta como un embrión”, destaca Magdalena Zernicka-Goetz, investigadora de fisiología, desarrollo y neurociencia de la universidad británica y directora del trabajo. Zernicka-Goetz y sus colegas señalan que hay una gran comunicación entre los dos tipos de células madre, se dicen entre sí en qué parte del embrión han de colocarse. Comparando su embrión artificial con uno natural, el equipo pudo demostrar que siguió el mismo patrón de desarrollo. Aunque este embrión artificial se asemeja mucho a uno real, l@s investigador@s dicen que es muy poco probable que se pueda desarrollar y convertir en un feto sano, ya que para ello necesitaría un tercer tipo de células madre, las endodérmicas primitivas, que permitieran el desarrollo del saco vitelino. Además, el sistema no ha sido optimizado para el correcto desarrollo de la placenta.
El objetivo de la investigación no es crear vida artificial, sino estudiar los acontecimientos clave de los primeros catorce días del desarrollo embrionario. Esto es de utilidad para poder conocer por qué durante la primera fase del embarazo humano más de dos de cada tres resultará en un aborto involuntario. Para conseguir esto, Zernicka-Goetz indica que el siguiente paso será ver si la técnica funciona empleando células madre humanas y poder así estudiarlo sin tener que trabajar realmente con embriones.
