Diseñan un 'embrionoide' para estudiar en cultivo la embriogénesis

Por primera vez logran diseñar una estructura tridimensional similar a un embrión que se desarrolla in vitro, para el estudio de la embriogénesis.

Redacción. Madrid | 02/03/2017 20:01

Un ‘embrión’ de 96 horas creado con células de ratón (izda.); un embrión cultivado in vitro 48 horas después del estadio de blastocisto. En rojo, la parte embrionaria y en azul, la extraembrionaria. (Science)

El equipo de investigadores que dirige Magdalena Zernicka-Goetz en la Universidad de Cambridge ha desarrollado por primera vez una estructura tridimensional que emula a un embrión para poder estudiar su evolución en el laboratorio. Este pseudoembrión o embrionoide, creado a partir de células madre embrionarias de ratón, servirá para estudiar in vitro la embriogénesis.

La técnica empleada, cuyos detalles se exponen en Science, podría aportar nuevos datos sobre las causas por las que más de dos de cada tres embarazos fracasan en las primeras fases del desarrollo embrionario.

Es la primera vez que se consigue reproducir en cultivo la forma en la que crecen los embriones de manera natural in vivo. Ya se había intentado en ocasiones anteriores, sin éxito. El porqué de esos experimentos fallidos, pensaron estos científicos, podría estar en que las células madre embrionarias no se organizan in vitro como lo hacen in vivo al faltarles una estructura de soporte.

Así que los investigadores, entre ellos, Sarah Harrison, la primera firmante del estudio, optaron por emplear una matriz extracelular con células madre del trofoblasto para imitar con mayor fidelidad las condiciones del crecimiento embrionario. Con estas condiciones de cultivo, las células embrionarias pluripontentes y las células madre de trofoblasto crecieron y se diferenciaron en una estructura cilíndrica alargada similar a la observada en los embriones de ratón después de la implantación.

Sobre la base trabajos previos de este grupo, así como en una serie de nuevos experimentos descritos en este último estudio, los científicos identificaron una serie de marcadores y vías de señalización -incluyendo la secuencia de estos pasos- que permitieron el autoensamblaje de las células madre embrionarias de ratón cultivadas con las de trofoblasto, que dieron lugar a la estructura en desarrollo, muy similar al embrión natural.

"Sabíamos que las interacciones entre los diferentes tipos de células madre son importantes para el desarrollo, pero lo llamativo de este trabajo es que ilustra que hay una colaboración real por la que estas células se guían entre ellas. Sin esa colaboración, no se produce de forma adecuada el desarrollo correcto de la forma y la estructura, ni tampoco surgen los mecanismos biológicos claves en el momento oportuno", dice Zernicka-Goetz.

El embrionoide, al igual que otros organoides desarrollados, tiene como fin el estudio en el laboratorio. Es muy improbable, aseguran estos científicos, que llegara a evolucionar a un feto sano. Para ello, tendría que participar una tercera célula madre, del saco vitelino, y además habría que perfeccionar este proceso para que se pudiera alcanzar también un desarrollo correcto de la placenta.

Zernicka-Goetz desarrolló recientemente una técnica que permitía cultivar el blastocisto más allá de los trece días desde al fecundación, prolongando por primera vez la fase de preimplantación en el laboratorio. Con este avance, que ahora se publica en Science, la científica opina que se podría superar una de las limitaciones de la investigación en la embriogénesis: la disponibilidad de embriones, que ahora se obtienen de los excedentes de las clínicas de fecundación in vitro.

"Creemos que es posible imitar muchos de los pasos que se produce en el desarrollo embrionario antes de los catorce días de vida, aplicando esta técnica que hemos desarrollado con ratones en células madre embrionarias y extraembrionarias humanas. Saber cómo se produce el desarrollo normal nos permitirá entender por qué tan a menudo falla", apunta la científica.