El modelo, creado a partir de células madre humanas, reproduce el desarrollo del cuerpo en la gastrulación, un proceso durante el cual se forman tres capas distintas de células que más tarde darán lugar a los principales sistemas del organismo: el ectodermo que desarrollará el sistema nervioso, el mesodermo que dará lugar a los músculos, y el endodermo que hará el intestino.
Por Elena Camacho
Madrid, 11 de junio (EFE).- Un equipo internacional de científicos ha generado, a partir de células madre humanas, un modelo similar al de un embrión humano que recrea las primeras etapas del desarrollo embrionario y que, por tanto, será de gran ayuda para investigar el origen de algunas malformaciones y observar el desarrollo de muchas enfermedades.
El modelo ha sido desarrollado por científicos de la Universidad de Cambridge y el Instituto Hubrecht de Holanda, bajo la dirección del profesor de Genética de Cambridge, el español Alfonso Martínez-Arias. Los detalles se publican hoy en la revista Nature.
Los seres humanos partimos de una célula que surge de la unión entre un óvulo y un espermatozoide.
Esa célula se divide en otras dos, después en cuatro y, así, sucesivamente, se multiplica hasta convertirse en una masa que llamamos “embrión” y que a las cuatro semanas es ya el boceto de una estructura con cabeza, columna vertebral, cordón umbilical, músculos, intestino y los órganos que en los siguientes ocho meses crecerán hasta formar un bebé.
Great to see human gastruloids finally in print
And looking forward to @nmoris
joining @TheCrick as a new group leaderhttps://t.co/cSMmLN8Lxx— James Briscoe (@briscoejames) June 11, 2020
El estudio de ese proceso es esencial para comprender nuestros orígenes y el de muchas enfermedades y malformaciones y se lleva a cabo bajo las directrices de un código ético internacional, el informe Warnock, que regula la investigación con embriones humanos y permite su análisis hasta 14 días después de la fecundación.
En este momento tiene lugar la “gastrulación”, una coreografía celular que transforma el embrión desde el día 14 y que, para el día 21, ya ha organizado una parte delantera, una trasera, la columna y el vientre, es decir, los detalles más importantes del organismo emergente.
Muchos defectos del nacimiento surgen en ese periodo que los investigadores llaman “la caja negra” del desarrollo humano, que pueden ser desencadenados por causas externas como el alcohol, los medicamentos o las infecciones.
Pero durante la gastrulación también pueden aparecer patologías como los abortos espontáneos, la infertilidad o algunos trastornos genéticos de origen desconocido, por eso, para averiguar qué mecanismos moleculares las generan es necesario hacer experimentos con embriones, algo que en caso de los humanos es “técnica y éticamente desafiante”, explica a EFE Martínez-Arias.
Hasta ahora, los investigadores han utilizado modelos de animales como ranas o ratones, que son bastante buenos para observar principios generales pero que no son tan válidos para ver detalles específicamente humanos (la talidomina, por ejemplo, un medicamento que provocó malformaciones a miles de niños en todo el mundo, había sido probado con éxito en modelos de ratón); de ahí la importancia del modelo publicado hoy en Nature.
El modelo, creado a partir de células madre humanas, reproduce el desarrollo del cuerpo en la gastrulación, un proceso durante el cual se forman tres capas distintas de células que más tarde darán lugar a los principales sistemas del organismo: el ectodermo que desarrollará el sistema nervioso, el mesodermo que dará lugar a los músculos, y el endodermo que hará el intestino.
Sin embargo, estos modelos, a los que han bautizado como “gastruloides”, carecen de algunos tejidos como el endodermo primitivo, el amnión y el trofoblasto, lo que impide que se forme el saco vitelino o la placenta, o que se formen los tejidos cerebrales, es decir, en ningún caso podrían prosperar hasta formar una vida humana.
Por lo tanto, “el modelo gastruloide humano no tiene forma de organismo humano ni potencial para formarlo y ni es viable ni equivalente al embrión humano in vivo“, pero es un modelo que “abre vías para estudiar aspectos desconocidos de este proceso de la biología humana y de las enfermedades”, y para desarrollar pruebas para embarazadas, apunta el genetista español, cuyo trabajo ha sido revisado y aprobado por el comité de ética de la Universidad de Cambridge.
Para Martínez-Arias “es emocionante ser testigo de unos procesos del desarrollo que hasta ahora han estado ocultos a la vista”, pero además permitirá, por primera vez, “descubrir e investigar cómo tiene lugar el desarrollo embrionario humano temprano en el laboratorio”, subraya Naomi Moris, autora principal del trabajo e investigadora en el Departamento de Genética de Cambridge.
Los protocolos desarrollados durante la investigación se publican junto con el trabajo en Nature, lo que los hará accesibles para cualquier laboratorio que trabaje con células madre embrionarias.
