Los primeros embriones sintéticos sin óvulos ni esperma ya son una realidad para la ciencia

¿Qué pensarías si te dijeran que es posible crear vida sin un óvulo y un espermatozoide?, ¿la ciencia del futuro sería capaz de crear 'robots humanos' que pudieran engendrarse en un vientre?, para muchos puede sonar espeluznante; para otros, una esperanza para comprender el desarrollo del a vida humana o para dar respuesta a muchos de los problemas que a día de hoy no tienen solución en cuestión de enfermedades, más allá de la propia reproducción. Esto es lo que lleva años investigando equipo de la Universidad de Cambridge, que ha conseguido crear embriones sintéticos a partir de células madre de roedor. Su hallazgo se publica en 'Nature' con resultados prometedores que muestran una realidad para la ciencia que puede parecer de ficción futurista en nuestros tiempos.

El objetivo de esta investigación es comprender mejor los procesos de desarrollo embrionario, estudiar enfermedades genéticas y probar la eficacia de terapias potenciales. Los embriones sintéticos generados a partir de células madre podrían proporcionar una herramienta invaluable para la investigación médica y la medicina regenerativa.

Estas células madre, ya sean células madre embrionarias o células madre pluripotentes inducidas (iPSC), tienen la capacidad de diferenciarse en diferentes tipos de células y tejidos del cuerpo humano. Al manipular y dirigir el desarrollo de estas células madre en el laboratorio, los científicos están trabajando en la creación de estructuras que se asemejen a embriones, pero sin la necesidad de utilizar óvulos y esperma.

Pero, ¿Podrían ser una nueva técnica para el desarrollo de vida en el futuro?, ¿Cómo funcionan? Las pistas sobre su evolución se han presentado en la reunión anual de la Sociedad Internacional de Investigación sobre Células Madre en Boston, Estados Unidos, generando de inmediato controversia debido a sus implicaciones éticas y legales.

¿Cómo funcionan?

Los investigadores explican que el desarrollo exitoso de un embrión requiere una interacción o "diálogo" entre los tejidos que se convertirán en el propio embrión y los tejidos que lo conectarán con la madre. Este diálogo se lleva a cabo gracias a tres tipos de células madre que se forman después de la fecundación. Estas células madre tienen diferentes destinos: algunas se convertirán en tejidos del cuerpo, otras formarán la placenta y otras el saco vitelino, que es el lugar donde crece el embrión.

Así, el estudio, realizado por un equipo de científicos de renombre internacional, ha desarrollado una técnica revolucionaria que permite la generación de embriones a partir de estas células madre pluripotentes inducidas (iPSC, por sus siglas en inglés). Estas células, que se pueden obtener a partir de células adultas reprogramadas, tienen la capacidad de convertirse en cualquier tipo de célula en el organismo.

Mediante una combinación de factores de crecimiento y condiciones de cultivo específicas, los investigadores lograron inducir la diferenciación de las iPSC en células precursoras de los embriones. Estas células precursoras fueron luego estimuladas para que se desarrollaran y se organizaran en estructuras similares a embriones, aunque carecen de material genético propio al no utilizarse óvulos ni esperma en el proceso de creación. Sin embargo, presentan características y patrones de desarrollo similares a los embriones naturales.

Por ejemplo, estas estructuras, según explican, carecen de un corazón que late y de los inicios de un cerebro, pero contienen células que normalmente formarían la placenta, el saco vitelino y el propio embrión. Sin embargo, por el momento, aunque se asemejen en gran medida a un embrión natural, sería ilegal utilizarlos clínicamente debido a la incertidumbre sobre si tienen el potencial de continuar madurando más allá de las primeras etapas de desarrollo.

Una pista sobre trastornos genéticos y abortos espontáneos

Previamente a esta investigación, el equipo de la profesora Magdalena Żernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de California y otro grupo del Instituto Weizmann en Israel, lograron generar estructuras similares a embriones tempranos en ratones utilizando células madre, que mostraban características como un tracto intestinal, los primeros indicios de un cerebro y un corazón que late. Sin embargo, cuando estos embriones sintéticos de ratón se implantaron en ratones hembra, no se convirtieron en animales vivos.

En un comunicado emitido por los investigadores en su día, la autora principal resaltó la importancia de este logro para el estudio de los mecanismos del neurodesarrollo en un modelo sintético. Para comprobar esto, los investigadores eliminaron un gen esencial para la formación del cerebro y observaron que los embriones sintéticos sin este gen presentaban exactamente los mismos defectos que se observan en los embriones de animales con esta mutación. ''Esto significa que podemos empezar a aplicar este tipo de enfoque a los muchos genes con función desconocida en el desarrollo del cerebro'', afirmó Zernicka-Goetz.

Los investigadores argumentan que estos embriones modelo, que se asemejan a las primeras etapas del desarrollo humano, podrían ser cruciales para investigar trastornos genéticos y las causas de abortos espontáneos. Estos embriones han sido diseñados de tal manera que carecen de cerebro y corazón autónomos, lo que significa que no podrían desarrollarse más allá incluso si se implantaran en un útero, lo que sucede en este tipo de casos clínicos que no consiguen superar las primeras semanas se embarazo.

Żernicka-Goetz explica que estos modelos se generaron mediante la reprogramación de células madre embrionarias. Esto permite investigar una etapa específica de la gestación llamada gastrulación, en la cual las células de cada órgano comienzan a diferenciarse. Según el límite legal, el desarrollo de embriones en laboratorio está limitado a 14 días, y este proceso comienza en la tercera semana de gestación.

Debido a este límite legal de 14 días para el cultivo de embriones en laboratorio, los científicos aún no tienen claridad sobre si el desarrollo más avanzado de estos embriones sintéticos es simplemente una cuestión técnica o si tiene causas biológicas más fundamentales.

James Briscoe, jefe de grupo y director adjunto de investigación del Instituto Francis Crick, considera que los modelos sintéticos de embriones humanos basados en células madre tienen un gran potencial para estudiar etapas críticas del desarrollo humano. Sin embargo, también plantean cuestiones éticas y legalescuestiones éticas y legales significativas.

Actualmente, no existe una regulación específica para estos embriones sintéticos, a diferencia de los embriones humanos generados mediante fecundación in vitro (FIV), que están sujetos a un marco legal establecido. Briscoe señala que estos modelos podrían ofrecer una alternativa ética y más accesible al uso de embriones humanos obtenidos por FIV. Sin embargo, a medida que estos modelos se asemejen más a los embriones humanos, será crucial contar con normas y directrices claras sobre su uso.

Pero, más allá de estas cuestiones, estos primeros pasos, tienen el potencial de tener un impacto significativo en diversas áreas, como la medicina regenerativa y el estudio del desarrollo embrionario. Además, plantea preguntas éticas y legales sobre la definición de vida humana y los límites de la manipulación genética.