El hallazgo podría mejorar la tasa de éxito de la fertilización in vitro y conducir a una anticoncepción no hormonal y fácil de usar
Varios blastoides humanos en cultivo con barras de escala para aumento. Crédito: Rivron/Nature/IMBA
Poder recapitular en un plato lo que los embriones humanos normalmente hacen ocultos dentro del útero abre caminos para mejorar los procedimientos de fertilización in vitro (FIV) y desarrollar mejores anticonceptivos. Los anticonceptivos hormonales se han usado durante mucho tiempo y funcionan para muchas mujeres. Sin embargo, tienen efectos secundarios desagradables y su eficacia disminuye si no se toman fielmente a diario. Además, algunas mujeres, como las sobrevivientes de cáncer de mama, no pueden someterse a tratamientos hormonales. Usando blastoides, que son modelos celulares de embriones humanos en etapa temprana, el investigador de IMBA, el Dr. Nicolas Rivron y su equipo, descubrieron moléculas que podrían ser candidatas para anticonceptivos o potenciadores de la fertilidad. Nicolas Rivron comenta: «Queremos que la planificación familiar sea más fácil, conveniente y adaptada a los desafíos sociales actuales».
Comprender los factores que favorecen o dificultan la implantación y la anticoncepción sin hormonas
Usando SC144, una molécula aprobada por la FDA, el equipo de Rivron en IMBA, Viena, encontró una vía prometedora para una nueva generación de anticonceptivos hormonales. Estas píldoras anticonceptivas se pueden tomar solo si es necesario, lo que elimina la carga y el estrés asociados con los medicamentos que deben tomarse a diario. La necesidad de solo una dosis ocasional también podría resultar en efectos secundarios significativamente menores en comparación con una píldora hormonal diaria.
Para comprender las etapas más tempranas del desarrollo humano, el equipo de Rivron en IMBA desarrolló una nueva tecnología. Los investigadores lograron estimular las células madre humanas para que se autoorganizaran de manera eficiente y fiel en modelos realistas de las primeras etapas del desarrollo embrionario. Estos modelos in vitro realistas, llamados blastoides, les permitieron comenzar a estudiar los principios básicos del desarrollo humano temprano y buscar nuevas terapias. Los blastoides se cultivaron durante un máximo de 13 días, momento en el que contenían unas 300 células. El estudio se publica en Nature.
Blastoide humano marcado con fluorescencia para marcadores de uniones estrechas (amarillo), uniones de adherencia (magenta) y dominio apical (cian). Crédito: Rivron/Nature/IMBA
Cómo funciona
Un blastoide se compone de tres tipos principales de células formadas antes de la implantación:
- epiblastos, que luego se formarían el embrión,
- trofoblastos, que formarían la placenta,
- e hipoblastos, que formarían el saco vitelino.
Usando estos blastoides humanos recién formados, Rivron y su equipo han descubierto que los epiblastos envían señales moleculares importantes a los trofoblastos, instruyendo a un lado del blastoide para que se vuelva «pegajoso». Si los blastoides se depositan en células cultivadas del revestimiento del útero humano, aterrizan, se colocan sobre su lado pegajoso y se adhieren a las células cultivadas del revestimiento del útero, replicando los eventos que ocurren al comienzo del embarazo. Los investigadores descubrieron que SC144 inhibe esta unión, señalando el camino hacia una nueva generación de anticonceptivos al prevenir la implantación.
Blastoide humano marcado con fluorescencia para marcadores del epiblasto (amarillo), trofectodermo (cian) y endodermo primitivo (magenta). Crédito: Rivron/Nature/IMBA
Mejorando la tasa de éxito de la fertilización in vitro
Más allá de la anticoncepción, Nicolas Rivron y su equipo de investigación también han utilizado blastoides para descubrir un nuevo efecto de una molécula natural, LPA. Esta molécula mejora considerablemente la autoorganización de las células madre y, por lo tanto, podría usarse para impulsar la formación de embriones naturales durante los procedimientos de fertilización in vitro. La Prof. Dra. Hilde Van de Velde de la Vrije Universiteit Brussel está actualmente esperando una aprobación nacional belga para comenzar a probar esta molécula en los procedimientos de FIV. «Planeamos probar LPA y otras moléculas en un futuro muy cercano», dice Van de Velde.
Estas tecnologías patentadas por IMBA podrían mejorar radicalmente nuestra comprensión de las primeras etapas del embarazo. Rivron comentó: «Esperamos poder usar tales moléculas para mejorar la cantidad y la calidad de los embriones de FIV, y la posibilidad de quedar embarazada. Nuestro objetivo es empoderar a las mujeres al permitirles controlar mejor su fertilidad, ya sea que deseen prevenir el embarazo o aumentar sus posibilidades de tener un hijo».
Es importante destacar que los blastoides se pueden formar a partir de células madre humanas adultas y, por lo tanto, proporcionan una poderosa alternativa científica y ética al uso de óvulos humanos fertilizados para la investigación. Rivron: «Usando Blastoids aceleramos la investigación y la hacemos más ética». Y añade: “Está claro que el conocimiento científico y biomédico se disparará con modelos in vitro tan realistas para el embarazo temprano”.
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Modelo de células madre para el desarrollo temprano de embriones humanos Más información: Nicolas Rivron, Human blastoids model blastocyst development and implantation, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04267-8. www.nature.com/articles/s41586-021-04267-8 Información de la revista: Nature
Proporcionado por IMBA- Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia de Ciencias de Austria Cita: El hallazgo podría mejorar la tasa de éxito de la fertilización in vitro y conducir a una anticoncepción no hormonal y fácil de usar (2 de diciembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2021-12-vitro-fertilization -success-non-hormonal-user-friendly.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.