¿Embriones sintéticos?: En Israel la ciencia estudia la reproducción sin óvulos, esperma ni útero

¿Embriones sintéticos?: En Israel la ciencia estudia la reproducción sin óvulos, esperma ni útero

Un equipo israelí creó embriones sintéticos en ratones que se han desarrollado hasta el día 8 de gestación. La investigación, publicada en la prestigiosa revista Cell, analiza este enfoque que podría servir en la creación de nuevos órganos para trasplantes

Embriones sintéticos de ratón creados sin esperma ni óvulos, todo a partir de un útero artificial y células madre cultivadas en una placa de PetriEmbriones sintéticos de ratón creados sin esperma ni óvulos, todo a partir de un útero artificial y células madre cultivadas en una placa de Petri

Las nuevas formas de reproducción siempre son materia de investigación. Ahora, hay un último hallazgo: embriones sintéticos de ratón creados sin esperma ni óvulos, todo a partir de un útero artificial y células madre cultivadas en una placa de Petri.

El experimento, publicado en la revista ‘Cell’ y elaborado por el Instituto de Ciencias Weizmann, se plantea como una revolución en su campo. Este método, dicen, marcará un antes y un después para estudiar los primeros momentos de la vida, o a comprender mejor cómo ciertas mutaciones impulsan diversas enfermedades del desarrollo.

Otros lo ven como una puerta para crear ‘fotocopias’ de nuestros órganos para cuando los originales no funcionen. Hay quienes dicen que puede ayudar a combatir la infertilidad. En todos los casos, el debate ético en torno a la posibilidad de crear vida casi de la nada, esta abierto.

Embrión natural de ratón creado en un útero mecánico (Weizmann)Embrión natural de ratón creado en un útero mecánico (Weizmann)

El último gran avance en esta materia se remonta a 2018. En ese momento, los investigadores, encabezados por el francés Nicolas Rivron, habían logrado que las células madre se desarrollaran en un conjunto cercano a un embrión muy poco avanzado, un “blastocisto”. Pero, en este punto, las células del embrión no se diferencian y son indistinguibles de lo que constituirá la futura placenta.

Ahora el equipo israelí de Weizmann, liderado por el reconocido genetista Jacob Hanna, ha prescindido de toda esa base, creando embriones sintéticos que, vistos al microscopio, son en un 95% similares a embriones naturales y que pudieron sobrevivir hasta 8,5 días fuera de un útero. Es decir, por fuera de lo que entendemos por reproducción en mamíferos, la cual consta de varios ingredientes: un espermatozoide fecunda un óvulo, que crea una especie de ‘saco’ de ADN compartido que necesita de un útero que le proporcione los nutrientes necesarios para crecer.

El equipo israelí utilizó un biorreactor especialmente diseñado que sirve como matriz artificial para el desarrollo de embriones, una suerte de ‘útero artificial’ donde los embriones flotan en pequeños botes con una solución llena de nutrientes.

Los vasos de precipitados están encerrados en un cilindro giratorio que los mantiene en constante movimiento y simula cómo la sangre y los nutrientes fluyen hacia la placenta. El dispositivo también replica la presión atmosférica del útero de un ratón.

Embriones sintéticos

Los investigadores llevaron a cabo otro experimento que fue publicado en ‘Nature’ en 2021 en el que el equipo consiguió cultivar embriones naturales hasta el día 11 de gestación (en total, el embarazo de una ratona es de unos 20 días). “Con eso demostramos que los embriones de mamíferos pueden crecer fuera del útero y que este órgano funciona como apoyo nutricional”, explicó Hanna.

Este éxito les hizo dar un paso más allá y pensar en un nuevo experimento: crear embriones a partir de células madre y hacerlos crecer en su ‘útero mecánico’. Para ello, extrajeron células embrionarias del ratón, capaces de convertirse en cualquier tipo de célula, y las indujeron para formar, por un lado, órganos y tejidos; por otro, la placenta; y, por último, el saco vitelino.

El primer día, las células se unieron para formar grupos compactos que fueron introducidos en la máquina que simula el útero. Los resultados sorprendieron a todo el equipo: el día 3 de gestación los embriones comenzaron a alargarse, convirtiéndose de esferas a cilindros; tres días más tarde, el tubo neuronal empezó a plegarse en un extremo, y en el opuesto se podía observar algo que después sería la típica cola de ratón.

El estudio se hizo en ratones y fue publicado en la revista Cell EFE/Toni Garriga El estudio se hizo en ratones y fue publicado en la revista Cell EFE/Toni Garriga

Para el día 8, un corazón que palpitaba con normalidad comenzó a hacer circular sangre a través de los vasos que se formaron alrededor del saco vitelino del embrión. Todo de la misma forma en que la naturaleza habría hecho florecer el principio de un nuevo ser, pero sin necesidad de óvulo, esperma ni útero, solo a partir de células embrionarias de ratón, durante 8,5 días, lo que sería equivalente a un embarazo humano de aproximadamente mes y medio.

Hanna no es el único pionero. Su compañera y ‘rival’, Magdalena Zernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge, está siguiendo de forma paralela la misma línea desde hace una década. Su equipo publicará en breve dos estudios: uno con un enfoque similar al del grupo israelí («si bien hemos conseguido que nuestras estructuras en el embrión se desarrollen un poco más», explica a ABC); y un segundo, más en ciernes, en el que utilizan unas células embrionarias diferentes (células madre trofoblásticas, que se recolectan de la placenta de la ratona), con las que consiguen un mayor porcentaje de éxito y donde observan que la placenta sintética es mucho más parecida a la natural.

Dra. Noa Novershtern, Prof. Jacob Hanna, Alejandro Aguilera-Castrejon, Shadi Tarazi y Carine Joubran (ICW)Dra. Noa Novershtern, Prof. Jacob Hanna, Alejandro Aguilera-Castrejon, Shadi Tarazi y Carine Joubran (ICW)

Existe un gran debate cuando la genética, como se dice, es acusada de ‘querer jugar a ser Dios’. La cuestión se hace más evidente cuando se crea vida a partir de elementos artificiales, como un útero mecánico; o prescindiendo de los ‘ladrillos básicos’, como el esperma y los óvulos.

El caso del experimento de Jacob Hanna, del Instituto de Ciencias Weizmann, es el claro ejemplo. Sus creadores defienden que será un método que permitirá dejar de depender de los embriones naturales, y aunque todos los expertos coinciden en que no estamos ante verdaderos embriones, ya que -de momento- no tienen capacidad para desarrollarse ni en el dispositivo ni dentro de un útero

“La ciencia siempre va por delante de la ley, y siempre plantea nuevas preguntas para debatir a posteriori”, dijo al respecto Lluis Montoliú, investigador del investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) “En experimentos como este pueden surgir cuestiones tales como si el embrión que posee aparato nervioso puede llegar a sentir algo, en este caso, dolor. Son cuestiones éticas que nos tendremos que plantear, al igual que ocurrió con la manipulación de células madre en su momento”, agregó

“Es necesario señalar que, aunque estas estructuras parecen y muestran los patrones de expresión génica de los embriones, no son embriones reales”, afirmó Zernicka-Goetz. El ‘patrón oro’ para estos embriones, según explica la investigadora, sería poder implantarlos en un útero y desarrollarse más.

“Estos embriones han pasado la fase en la que se crean estas estructuras que los conectan con el útero, por lo que de momento es imposible que lleguen a término de manera natural”, agregó Montoliú.

In vitro fertilization process close up. Equipment on laboratory of Fertilization, IVF. Embryo biotechnology fertility treatment close upIn vitro fertilization process close up. Equipment on laboratory of Fertilization, IVF. Embryo biotechnology fertility treatment close up

En la mayoría de los casos, la experiencia no dio resultado e, incluso cuando tuvo éxito, el resultado fue un conjunto demasiado mal formado para confundirlo con un verdadero embrión.

Por otra parte, algunos científicos no aprueban la expresión “embrión sintético”. “No son embriones”, declara el investigador francés Laurent David, especialista en desarrollo de células madre. “Hasta que se demuestre lo contrario, no dan un individuo viable y capaz de reproducirse”, precisa. El investigador, que prefiere el término ‘embrioides’, subraya que solo presentan “esbozos” de órganos.

Sin embargo, celebró un trabajo “nuevo y muy convincente”, que ofrece el potencial de realizar experimentos con estos embriones de imitación para comprender mejor cómo se desarrollan los órganos.

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