Embriones de ratón cultivados en laboratorio forman extremidades y órganos
ARRIBA: JACOB HANNA
La mayor parte del desarrollo de los mamíferos suele ocurrir escondido dentro del útero de una madre, protegido de los depredadores y las miradas indiscretas de los científicos. Una nueva técnica desarrollada por investigadores del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel permite que un embrión de ratón crezca en un ambiente cuidadosamente controlado dentro de botellas de vidrio transparente, fuera del útero. El equipo describió el método el miércoles (17 de marzo) en Nature.
El santo grial de la biología del desarrollo es entender cómo una sola célula, un óvulo fertilizado, puede hacer que todos los tipos específicos de células en el cuerpo humano y crecen hasta convertirse en 40 billones de células, dice a The New York Times el biólogo del desarrollo Paul Tesar de la Facultad de Medicina de la Universidad Case Western Reserve, que no participó en la investigación. Desde el principio de los tiempos, los investigadores han estado tratando de desarrollar formas de responder a esta pregunta.
Ver estructuras similares a blastocistos humanos hechas en el laboratorio
Tradicionalmente, ver cómo los diferentes tejidos y Las características que se forman durante el desarrollo embrionario en ratones se realizan a través de instantáneas quirúrgicas. En diferentes etapas de desarrollo, se abre el útero para observar al cachorro en desarrollo, que finalmente se destruye en el proceso. Al transferir el embrión a un entorno similar al uterino, se puede monitorear el desarrollo en tiempo real mientras se mantiene intacto el saco embrionario.
Para llevar a cabo la tarea, el equipo recuperó embriones de un ratón madre justo al mismo tiempo. momento en que debían implantarse en el útero. Cuando se colocan encima de un medio de crecimiento en un plato, las placentas de los embriones se desarrollan.
El útero es un órgano dinámico, que altera el entorno de los embriones a medida que cambian sus necesidades a lo largo de la gestación. Como tal, las condiciones creadas en el laboratorio también debían adaptarse. Después de dos días en el plato, los embriones se trasladaron a una solución nutritiva en vasos de vidrio que giraban suavemente, permitiendo que los nutrientes bañaran los embriones. Los investigadores se aseguraron de que los embriones tuvieran la mezcla correcta de gases y presión dentro del vaso de precipitados. Los embriones del vaso de precipitados se compararon periódicamente con los que se desarrollaban naturalmente y el progreso fue idéntico en cada etapa.
Si le das a un embrión las condiciones adecuadas, su código genético funcionará como una línea de dominó preestablecida, dispuesta caer uno tras otro, dice el coautor Jacob Hanna en un comunicado de prensa. Nuestro objetivo era recrear esas condiciones, y ahora podemos ver, en tiempo real, cómo cada ficha de dominó golpea a la siguiente en la fila.
En E.10, los embriones han pasado la mitad de su desarrollo en úteros artificiales. A través del saco embrionario, se puede ver el sistema circulatorio junto con un latido cardíaco visible. JACOB HANNA
Los embriones llegaron al día 11 (E11.0) de los 20 que tarda un cachorro en gestarse . Seis de esos días transcurrieron dentro de los úteros de cristal. Después de eso, se volvieron demasiado grandes y necesitaron una línea de sangre conectada a la placenta para suministrar nutrientes y oxígeno. En esta etapa, tenían corazones latiendo que se podían ver claramente fuera del vaso de precipitados, junto con las yemas de las extremidades, los sistemas digestivos y las etapas iniciales de los sistemas auditivo y visual.
A continuación, los investigadores intentarán crear embriones completamente sin útero al fertilizar un óvulo en el laboratorio. Aún así, se necesitaría un suministro de sangre artificial para mantener un embrión creciendo hasta el final.
Esto prepara el escenario para otras especies, dice Hanna a MIT Technology Review. Espero que permita a los científicos cultivar embriones humanos hasta la semana cinco, que es similar en términos de desarrollo a E11.5 para un ratón.
Hanna dice que poder ver un embrión humano en sus primeras etapas podría contribuyen en gran medida a determinar por qué ocurren los defectos de nacimiento o por qué algunos embriones no se implantan en la pared uterina.
No es irrazonable que [en el futuro] podamos tener la capacidad de desarrollar un embrión humano a partir de la fertilización para dar a luz completamente fuera del útero, dice Tesar al Times.
Además de tener un asiento de primera fila para el desarrollo embrionario, dicen los autores, esta técnica podría convertirse en última instancia en un tiempo – y ahorro de dinero al hacer la misma investigación más rápido y con menos animales.