La ciencia crea un embrión a partir de células de piel humana. ¿Cuáles son los efectos?

Dos equipos de científicos anunciaron esta semana que han creado un modelo de embrión humano sin óvulos ni esperma. Los científicos recrearon los blastocistos (la etapa inicial del desarrollo embrionario) a partir de fibroblastos, que son células reprogramadas a partir del tejido conectivo.

Esto hizo posible eludir la prohibición actual de experiencias similares en la mayoría de los países. En este estudio, Sputnik intenta comprender qué tan “auténtico” es el embrión obtenido y si deja espacio para futuros descubrimientos.

Embarazo sin vacunación

Por lo general, los embriones se obtienen en el laboratorio a partir de los óvulos fertilizados de la donante. En el caso de la reproducción, se puede prescindir de los espermatozoides. Desde mediados de la década de 2010, se ha demostrado que es posible cultivar embriones en tubos de ensayo sin interferir con las células sexuales. La etapa de blastocisto incluye tres tipos de células que forman el tejido embrionario, la placenta y el saco vitelino. Todos estos elementos se derivan de células madre.

El primero en crear Fue un “feto sin padre” en 2017 por científicos de la Universidad de Cambridge que tomaron células madre embrionarias adicionales y células trofoblásticas (a partir de las cuales se formó la placenta) de ratones y las colocaron en una matriz 3D fuera de la célula. Allí, las células se organizaron en una estructura similar a un embrión de rata tradicional.

Sin embargo, en el cuarto día del experimento, el desarrollo del esqueleto se detuvo porque no tenía acceso a los nutrientes como está en el cuerpo de la madre.

Embarazo con células madre

El próximo año El experimento se repitió Por investigadores de la Universidad de Utrecht. Al igual que sus colegas británicos, los holandeses crearon un embrión de rata a partir de células madre de dos tipos: trofoblasto y embrión.

Células madre embrionarias

Sin embargo, los holandeses fueron más lejos. Durante la etapa de blastocisto que crearon, se formaron todos los tipos de células necesarias para el desarrollo embrionario posterior.

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Además, después de la implantación en el útero del animal, la etapa de blastocisto indujo el embarazo. De hecho, los autores del estudio afirman que no pudieron obtener un feto real: de hecho, la madre no pudo concebir.

En 2019 también científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos Lo causó Embarazo en muestras de rata mediante implantación de embriones extraídos de una sola célula somática. Esto fue tomado de un ser vivo animal adulto, reprogramado y hecho para la reproducción. De esta forma se estableció un cultivo de células madre embrionarias.

Luego, las células se reprogramaron aún más para convertirlas en las llamadas células pluripotentes y se desarrolló una mezcla de sustancias de señalización especiales que durante el desarrollo embrionario normal estimula la diferenciación del trofoblasto (del cual se forma la placenta) y la masa intracelular (que el del tejido del feto). En el 15% de los casos, a partir de estas células, crecieron estructuras similares a las observadas en las etapas de blastocisto de citogénesis y expresión génica.

Cuando estas estructuras se implantaron en el útero de la madre, alrededor del 7% pudieron sobrevivir. Como señalan los investigadores, estas estructuras lograron crecer en el cuerpo de las madres durante aproximadamente una semana, pero su desarrollo se retrasó en comparación con los fetos convencionales, lo que significa que mueren.

Tradición humana

De forma predeterminada, un procedimiento similar también debería funcionar para las células humanas. Un embrión obtenido de esta forma permitirá eludir las estrictas normativas vigentes que prohíben la formación de embriones humanos con fines científicos. Sin estos estudios, sin embargo, sigue siendo imposible comprender qué sucede realmente en las primeras etapas del desarrollo.

El 12 de marzo, un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de California y la Universidad de Cambridge hizo Anunciar Criar embriones humanos utilizando solo células somáticas y madre de hombres adultos. De hecho, los investigadores perfeccionaron la metodología mediante la cual se creó el primer “feto sin padre” del mundo en 2017. Sin embargo, sus resultados solo se han publicado en la versión preliminar de bioRxiv y aún no han sido revisados ​​por pares.

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Otros dos estudios, realizados simultáneamente por biólogos de Estados Unidos y Australia, se publicaron el 18 de marzo en la revista Nature. Ambos grupos de investigadores han logrado establecer una estructura similar al blastocisto humano en propiedades, forma y tamaño de las células del tejido conectivo de un adulto. Como en los experimentos con cobayas, esta estructura se denominó “blastoide”.

Los estadounidenses inicialmente reprogramaron los fibroblastos en células madre pluripotentes. Luego se colocaron en un contenedor 3D especial y se colocaron en él en contacto con los materiales de señalización. Como resultado de esta reacción, se forma un embrión. Similar al blastocisto humano, este embrión contenía tres tipos de células que luego forman la placenta, el saco vitelino y los tejidos del propio feto.

En cambio, los australianos adoptaron otro enfoque. Reprogramaron células humanas adultas para que algunos genes importantes se expresen dentro de las células de la misma manera que se expresaron en los tres tipos de células del blastocisto. Luego los colocaron en un contenedor 3D en el que desarrollaron una mezcla de materiales de señalización. Después de 6-8 días, obtuvieron una simulación de un embrión humano.

En ambos experimentos, aproximadamente el 20% de las células reprogramadas se convirtieron en blastocistos, lo que es comparable a los resultados de los experimentos con cobayas.

Además, los científicos han simulado la transferencia de embriones obtenidos en el útero, un procedimiento que en realidad no es posible por razones obvias.

La pseudoimplantación fue exitosa, pero al décimo día los embriones detuvieron el proceso de desarrollo.

Como explica Vyacheslav Chernikh, director del Laboratorio de Genética Reproductiva del Centro Pushkov de Investigación Genética Médica, se obtiene un embrión humano “incompleto” en la etapa experimental. Aunque los elementos necesarios están presentes en un blastocisto inducido artificialmente, existen algunos defectos embrionarios. En concreto, alteraciones en la dinámica y sincronización del desarrollo, diferencias morfológicas de estructuras embrionarias, anomalías genéticas y congénitas, etc. ”, apunta.

No es un hombre

Es muy probable que la comunidad tenga un enfoque más tolerante con esta simulación que con los experimentos con embriones reales. Argumentan en su artículo En la naturaleza, investigadores de la Universidad de Michigan.

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Hasta ahora, la principal cuestión ética por resolver es la aplicabilidad de la regla de los 14 días a estas estructuras.

Hoy se obtienen embriones humanos experimentales Destruido 14 días después de la vacunación. En algunos países, la ley es punible por violar esta norma, y ​​en otros países los comités de ética rechazan los experimentos con este tipo de embriones y se les niega la financiación.

Dado que esta “creación celular” se logra de manera artificial, su desarrollo no está completamente prohibido. Sin embargo, tales embriones no pueden ser transferidos al útero materno y esta práctica debería prohibirse! Quizás la existencia de tales estructuras tenga sentido para estudiar los mecanismos del desarrollo humano. en las primeras etapas aún la fertilización del óvulo. Esto será especialmente beneficioso porque si no se hace cumplir la prohibición, estos embriones pueden crecer por más de 14 días ”, explica el científico.

Si se levanta la prohibición de los gérmenes, es probable que los científicos puedan comprender no solo las causas del aborto espontáneo y el fracaso de la fertilización in vitro, sino también dilucidar los mecanismos de diversas enfermedades genéticas, como las cardiovasculares y algunos tipos de diabetes. .

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