Embriones cultivados en laboratorio a partir de células madre humanas
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| Once días después de la fertilización, las células de este embrión humano han comenzado a diferenciarse y autoorganizarse. Fuente: Laboratorio Zernicka-Goetz, Universidad de Cambridge/Science Photo Library |
Las estructuras cultivadas en laboratorio con el potencial de convertirse en fetos deben definirse y regularse como embriones, dicen algunos investigadores.
22 agosto 2023.- Es hora de una redefinición del embrión humano, ha propuesto un equipo de investigadores. Los avances de los últimos años han demostrado que las células madre humanas se pueden utilizar para crear estructuras parecidas a embriones, llamadas modelos embrionarios, que pueden recrear algunas características del desarrollo embrionario temprano. Dicha investigación plantea dilemas éticos porque estas entidades no cumplen con las definiciones formales de embriones, por lo que no están cubiertas por las normas que rigen la investigación con embriones.
En un artículo publicado en Cell el 17 de agosto, el biólogo Nicolas Rivron del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena y sus colegas sugieren una nueva definición de embriones humanos que incluiría modelos de embriones que adquieren el potencial para convertirse en fetos.
La investigadora de células madre Berna Sozen de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, dice que una redefinición del embrión sería oportuna, “no solo para reflejar mejor nuestro conocimiento actual, sino también para allanar el camino para debates más precisos e inclusivos dentro de la comunidad científica".
Grupos de células
Los modelos de embriones son grupos de células madre embrionarias (ESC) que pueden comenzar a diferenciarse y organizarse de manera que se asemeje al desarrollo de un embrión temprano. (Alternativamente, se pueden hacer a partir de células pluripotentes inducidas, células maduras reprogramadas en un estado similar al de las células madre).
Algunos modelos de embriones también incluyen células que son los progenitores de los tejidos de soporte en el útero, como las células extraembrionarias que forman un saco vitelino y células madre trofoblásticas que producen la placenta. Estos otros tipos de células se pueden hacer a partir de ESC.
Los investigadores pueden utilizar modelos de embriones para estudiar el desarrollo sin las restricciones éticas y legales que se aplican a los embriones reales. Actualmente, muchos países siguen una recomendación de 2016 de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre (ISSCR) de que ningún embrión humano puede ser cultivado fuera del cuerpo más allá de los 14 días después de la fertilización. El límite significa que la investigación sobre etapas de desarrollo posteriores, que podría ayudar a los investigadores a comprender las causas de los abortos espontáneos y los defectos del desarrollo, se basa principalmente en modelos animales, que no siempre son guías confiables para el desarrollo humano.
El año pasado, los investigadores informaron sobre modelos de embriones de ratón que podrían desarrollarse hasta una etapa equivalente a un embrión 8,5 días después de la fertilización 2 , 3 , acercándose a la mitad del período de gestación. Los modelos de embriones tenían un eje corporal y cabeza, miembros y corazón nacientes. Los modelos de embriones humanos aún no han llegado tan lejos, pero este año algunos de los mismos investigadores informaron sobre modelos de embriones humanos cultivados in vitro hasta la etapa equivalente, 13 a 14 días después de la fertilización 4 , 5 .
Dichos modelos de embriones, que se asemejan a los embriones después de la etapa en la que se implantaron en el útero, no podrían convertirse en fetos incluso si fueran implantados en un útero (un procedimiento que sería ilegal para los humanos en muchos países). Pero los modelos de embriones de la etapa de preimplantación de cinco a siete días después de la fertilización, llamados blastoides, podrían continuar más adelante en la trayectoria de desarrollo 6 . La ISSCR llama a estos modelos de embriones integrados y recomienda que se utilicen en investigación solo después de una cuidadosa revisión por parte de comités científicos y éticos.
Punto de inflexión
“Ahora está claro que los avances científicos están reduciendo las brechas biológicas y, por lo tanto, éticas y legales entre los modelos de embriones y los embriones”, escribieron Rivron y sus colegas en el artículo de Cell . "En el futuro, los modelos de embriones pueden pasar por un 'punto de inflexión' después del cual, en nuestra opinión, la mayoría de las distinciones éticas con un embrión desaparecerían".
En abril de este año, los investigadores demostraron que los blastoides elaborados a partir de ESC de mono y otros tipos de células podían inducir embarazos cuando se implantaban en monos, aunque todos los embarazos abortaban espontáneamente 7 .
Las definiciones legales de embriones varían de un país a otro, pero generalmente están diseñadas para referirse a los que se obtienen mediante la fertilización de un óvulo por un espermatozoide o mediante la clonación, por ejemplo, mediante la transferencia de un núcleo de una célula no reproductiva a un óvulo. Actualmente, ninguna definición incluye modelos de embriones, dice Alfonso Martínez Arias, biólogo del desarrollo de la Universidad Pompeu Fabra en Barcelona, España, y coautor del artículo de Cell .
Rivron, Martínez Arias y sus colegas argumentan que si un modelo de embrión podría o no crecer al menos hasta la etapa fetal debería ser el tema clave para decidir sobre su estatus moral y ético. Proponen que un embrión se defina como “un grupo de células humanas sustentadas por elementos que cumplen funciones extraembrionarias y uterinas que, combinados, tienen el potencial de formar un feto”, y que esto debería ser así “independientemente de cómo llegaron a existir”. Precisamente a qué etapa fetal se refiere esto debería ser un tema de discusión adicional, dicen.
¿Demasiado pronto?
Alison Murdoch, que investiga medicina reproductiva en la Universidad de Newcastle, Reino Unido, dice que la propuesta "será fundamental" en una revisión planificada de las regulaciones de investigación con embriones por parte de la Autoridad de Embriología y Fertilización Humana, un regulador independiente del Reino Unido.
Pero ninguno de los modelos de embriones humanos actuales se acerca siquiera a alcanzar este umbral. Los modelos de embriones se encuentran en una etapa muy rudimentaria y tratar de hacer cambios en una etapa tan temprana puede generar resultados no deseados o engañosos que son difíciles de resolver más adelante, opinan otros investigadores.
Actualmente, la formación de modelos de embriones integrados requiere el uso de células genuinas que acumulan rápidamente anomalías genéticas y son demasiado anormales para formar un feto. Pero también existe cierto consenso en que necesitamos pensar en la posibilidad de que estos obstáculos técnicos puedan eliminarse.
Martínez Arias dice que lo que cuenta como un modelo de embrión genuino, en lugar de simplemente un cultivo de células o tejidos, también necesita una cuidadosa consideración. De lo contrario, “vamos a confundir a los científicos y al público”, dice.
Referencias
1. Rivron, N. C., Martinez Arias, A., Pera, M. F., Moris, N. & Ismaili M’hamdi, H. Cell 186, 3548–3557 (2023). Artículo
2. Tarazi, S. et al. Cell 185, 3290–3306 (2022). Artículo
3. Amadei, G. et al. Nature 610, 143–153 (2022). Artículo
4. Weatherbee, B. A. T. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-023-06368-y (2023). Artículo
5. Oldak, B. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2023.06.14.544922 (2023).
6. Rivron, N. C. et al. Nature 557, 106–111 (2018). Artículo
7. Li, J. et al. Cell Stem Cell 30, 362–377 (2023). Artículo
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