por Mientras tanto, el grupo de Hanna en Israel está cultivando modelos de embriones de ratón de manera similar, como describieron en un papel en Celúla que se publicó poco antes que el artículo del grupo de Zernicka-Goetz. Los modelos de Hanna también están hechos solo de células madre embrionarias, algunas de las cuales están modificadas genéticamente para convertirse en células TSC y XEN. «Todos los embriones llenos de órganos sintéticos, incluidas las membranas extraembrionarias, pueden generarse simplemente comenzando con células madre pluripotentes ingenuas», dijo Hanna.
Los modelos de embriones de Hanna, como los de Zernicka-Goetz, pasaron por todas las primeras etapas de desarrollo esperadas. Después de 8,5 días, tienen una forma corporal tosca, con cabeza, huesos de las piernas, corazón y otros órganos. Sus cuerpos están unidos a una pseudoplacenta hecha de TSC por una fila de células como un cordón umbilical.
«Estos modelos de embriones recapitulan muy bien la embriogénesis natural», dice Zernicka-Goetz. Las principales diferencias pueden ser las consecuencias de la formación incorrecta de la placenta, ya que no puede entrar en contacto con el útero. Las señales imperfectas de la placenta defectuosa pueden afectar el crecimiento saludable de ciertas estructuras de tejido embrionario.
Sin un mejor reemplazo para la placenta, «queda por ver qué tan grandes se desarrollarán estas estructuras», dijo. Es por eso que cree que el próximo gran desafío será lograr que los modelos de embriones pasen por una etapa de desarrollo que normalmente requiere la placenta como interfaz para los sistemas sanguíneos circulantes de la madre y el feto. Nadie ha encontrado aún la manera de hacerlo in vitro, pero dice que su grupo está trabajando en ello.
Hanna admite que le sorprendió lo bien que los modelos de embriones continuaron creciendo más allá de la gastrulación. Pero agregó que después de hacerlo durante 12 años, “te emocionas y te sorprendes con cada hito, pero en un día o dos te acostumbras y lo ignoras, y te enfocas en la siguiente meta”.
junio wu, un biólogo de células madre del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas en Dallas, también se sorprendió de que los modelos de embriones hechos solo con células madre embrionarias pudieran llegar tan lejos. «El hecho de que puedan formar estructuras similares a embriones con una clara organogénesis temprana sugiere que podemos obtener tejidos aparentemente funcionales fuera del útero, basados únicamente en células madre», dijo.
En una arruga adicional, resulta que los modelos de embriones no tienen que crecer a partir de células madre embrionarias literales, es decir, células madre recolectadas de embriones reales. También se pueden cultivar a partir de células maduras tomadas de usted o de mí y restaurarlas a un estado similar al de las células madre. La posibilidad de tal «rejuvenecimiento» de tipos de células maduras es la descubrimiento revolucionario por el biólogo japonés Shinya Yamanaka, quien le ganó una parte del Premio Nobel 2012 en Fisiología o Medicina. Estas células reprogramadas se denominan células madre pluripotentes inducidas y se producen mediante la inyección de células maduras (como las células de la piel) con algunos de los genes clave que están activos en las células madre embrionarias.
Hasta ahora, las células madre pluripotentes inducidas parecen ser capaces de hacer casi todo lo que pueden hacer las células madre embrionarias reales, incluido el crecimiento en estructuras similares a embriones in vitro. Y ese avance parece cortar la última conexión importante entre los modelos de embriones y los embriones reales: no se necesita un embrión para hacerlos, lo que los coloca aún más fuera de las regulaciones existentes.
Cultivo de órganos en el laboratorio
Aunque los modelos de embriones tienen similitudes sin precedentes con los embriones reales, todavía tienen muchas deficiencias. Nicolás Rivronun biólogo de células madre y embriólogo del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena, reconoce que «los modelos de embriones son incompletos, imperfectos, ineficaces e incapaces de producir un organismo vivo».
La tasa de fracaso para los modelos de embriones en crecimiento es muy alta: menos del 1 por ciento de los grupos de células iniciales llegan muy lejos. Las anormalidades sutiles, que a menudo involucran un tamaño desproporcionado de los órganos, a menudo los matan, dijo Hanna. Wu cree que se necesita más trabajo para comprender tanto las similitudes con los embriones normales como las diferencias que pueden explicar por qué los modelos de embriones de ratón no han crecido más allá de los 8,5 días.
