Investigadores de China y Estados Unidos inyectaron células madre humanas en embriones de primates y pudieron hacer crecer embriones quiméricos durante un período de tiempo significativo, hasta 20 días. La investigación, a pesar de las preocupaciones éticas, tiene el potencial de proporcionar nuevos conocimientos sobre la biología del desarrollo y la evolución. También tiene implicaciones para el desarrollo de nuevos modelos en biología y enfermedades humanas. El estudio aparece publicado hoy en la revista Cell.
«Como no podemos realizar ciertos tipos de experimentos en humanos, es esencial que tengamos mejores modelos para estudiar y comprender con mayor precisión la biología y las enfermedades humanas«, comenta el autor principal Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk de Ciencias Biológicas. «Un objetivo importante de la biología experimental es el desarrollo de sistemas modelo que permitan el estudio de enfermedades humanas en condiciones in vivo«.
Las quimeras interespecies en mamíferos se han fabricado desde la década de 1970, cuando se generaron en roedores y se utilizaron para estudiar los procesos de desarrollo temprano. El avance que hizo posible el estudio actual se produjo el año pasado cuando el equipo colaborador de este estudio, dirigido por Weizhi Ji, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming en Yunnan, China, generó una tecnología que permitió que los embriones de mono permanecieran vivos y crecieran fuera del cuerpo durante un período prolongado de tiempo.
El objetivo es usar los embriones quiméricos no sólo para estudiar el desarrollo humano temprano y modelar enfermedades, sino para desarrollar nuevos enfoques para la detección de sustancias terapéuticas y generar células, tejidos u órganos potencialmente trasplantables
En el estudio actual, seis días después de la creación de los embriones de mono, a cada uno se le inyectaron 25 células humanas. Las células provenían de una línea celular pluripotente inducida conocida como células madre pluripotentes extendidas, que tienen el potencial de contribuir a los tejidos embrionarios y extraembrionarios. Después de un día, se detectaron células humanas en 132 embriones. Después de 10 días, todavía se estaban desarrollando 103 de los embriones quiméricos. La supervivencia pronto comenzó a disminuir, y para el día 19, sólo tres quimeras seguían vivas. Sin embargo, es importante destacar que el porcentaje de células humanas en los embriones se mantuvo alto durante todo el tiempo que siguieron creciendo.
«Históricamente, la generación de quimeras humano-animal ha sufrido la baja eficiencia y la integración de las células humanas en la especie huésped«, afirma Izpisua Belmonte. «La generación de una quimera entre primates humanos y no humanos, una especie más estrechamente relacionada con los humanos a lo largo de la línea de tiempo evolutiva que todas las especies utilizadas anteriormente, nos permitirá comprender mejor si existen barreras impuestas evolutivamente para la generación de quimeras y si existen, descubrir el medio por el cual podamos superarlos«.
Los investigadores realizaron análisis de transcriptomas en células humanas y de mono de los embriones. «A partir de estos análisis, se identificaron varias vías de comunicación que eran nuevas o reforzadas en las células quiméricas«, explica Izpisua Belmonte. «Comprender qué vías están involucradas en la comunicación celular quimérica nos permitirá posiblemente mejorar esta comunicación y aumentar la eficiencia del quimerismo en una especie huésped que es evolutivamente más distante a los humanos«.
Un siguiente paso importante para esta investigación es evaluar con más detalle todas las vías moleculares que están involucradas en esta comunicación entre especies, con el objetivo inmediato de encontrar qué vías son vitales para el proceso de desarrollo. A más largo plazo, los investigadores esperan usar las quimeras no sólo para estudiar el desarrollo humano temprano y modelar enfermedades, sino para desarrollar nuevos enfoques para la detección de sustancias terapéuticas, así como para generar células, tejidos u órganos potencialmente trasplantables.
El artículo en Cell también incluye posibles consideraciones éticas que rodean la generación de quimeras de primates humanos y no humanos. Izpisua Belmonte señala que «es nuestra responsabilidad como científicos realizar nuestra investigación con detenimiento, siguiendo todas las pautas éticas, legales y sociales vigentes«. Agrega que antes de comenzar este trabajo, «se realizaron consultas y revisiones éticas tanto a nivel institucional como a través de la extensión a bioeticistas no relacionados con el estudio. Este proceso minucioso y detallado ayudó a orientar nuestros experimentos«.
Fuente: Cell.
