Un científico español crea embriones sintéticos de ratón a partir de células adultas

Algunos de los acontecimientos más importantes en la vida del ser humano ocurren en los primeros días tras la fertilización del óvulo por el espermatozoide. La forma en que se organizan las primeras 100 células, tras la división del zigoto para formar el blastocisto, tiene profundas implicaciones para determinar si un embarazo será exitoso o no, cómo se formarán los órganos e incluso influirá en la aparición de enfermedades, como el alzheimer, en etapas posteriores de la vida. Sin embargo, hasta ahora, los científicos no han podido estudiar en detalle cómo se forma un blastocisto por no disponer de modelos adecuados para ello.

El pasado año, un grupo de investigadores holandeses del Instituto Marlin anunciaron en la revista 'Nature' que habían logrado crear embriones sintéticos de ratón en su fase de blastocisto. Esas estructuras biológicas, denominadas 'blastoides', fueron obtenidas de células madre de ratón. El avance que ahora detalla Izpisua Belmonte es más relevante aún porque ha logrado crear 'blastoides', a partir de células adultas que fueron convertidas en células madre pluripotentes inducidas (iPS). Para inducir a las células iPS a formar 'blastoides' se pusieron en una solución química que aumentaba su capacidad de desarrollo y, posteriormente, se cultivaron en pequeños grupos en un medio de cultivo especial donde pronto formaron conexiones entre sí. A continuación, las células conectadas comenzaron a formar una esfera con una capa interna y otra externa. Las células orientadas hacia el interior acumularon proteínas que las diferenciaban de las células orientadas hacia el exterior, que comenzaron a activar una proteína clave para el ensamblaje del blastocisto natural, llamada YAP, que migró al núcleo celular e indujo la expresión de proteínas para construir lo que, eventualmente, podría convertirse en una placenta.

Los blastoides obtenidos tienen la misma estructura que los blastocistos naturales, de los que se sabe muy poco ya que los modelos animales, como ratones, producen estas estructuras en pequeñas cantidades y, por lo tanto, no se pueden evaluar fácilmente los efectos en su desarrollo por la falta de nutrientes, la exposición a toxinas o una variedad de mutaciones genéticas o epigenéticas. «Este trabajo permitirá realizar importantes investigaciones sobre defectos tempranos en el desarrollo embrionario», dice el profesor Jun Wu, uno de los autores del estudio. Según el profesor Izpisua, «estos estudios nos ayudarán a comprender mejor el comienzo de la vida, cómo a partir de una sola célula se pueden generar millones de ellas y cómo se ensamblan en el espacio y el tiempo para dar lugar a un organismo completamente desarrollado. Es importante destacar que este trabajo evita el uso de embriones naturales». Ahora, el equipo dirigido por Izpisua trabaja en combinar las herramientas de edición génica de vanguardia, como CRISPR-Cas9, con su nuevo modelo 'blastoide', para estudiar cómo cambios genéticos, que llevan a la pérdida del embarazo, afectan a la composición y el desarrollo de los tres tipos de células diferentes del 'blastoide'.

Los 'blastoides', que no pueden convertirse en embriones funcionales, también sirven como modelo para probar medicamentos y productos químicos para futuras terapias. «La generación de estos 'blastoides', que evita no solo el uso de embriones naturales sino también el uso de gametos, nos va a permitir estudiar las etapas más importantes del desarrollo embrionario de un organismo y, por consiguiente, estamos convencidos de que tendrá grandes implicaciones para mejorar la salud humana», apunta Estrella Núñez, coautora del trabajo y vicerrectora de Investigación de la UCAM, entidad además promotora de la investigación.