Los 'modelos embrionarios' desafían las concepciones legales, éticas y biológicas del 'embrión'

Mientras tanto, el equipo de Hanna en Israel cultiva modelos de embriones de ratón de manera similar, como describen en papel en celúla que fue publicado poco antes que el artículo del grupo Zernicka-Goetz. Los modelos de Hanna también están hechos únicamente de células madre embrionarias, algunas de las cuales han sido genéticamente forzadas a convertirse en células TSC y XEN. "Se puede generar un embrión sintético completo completo con órganos, incluidas las membranas extraembrionarias, comenzando solo con células madre pluripotentes ingenuas", dijo Hanna.

Los modelos de embriones de Hanna, como los realizados por Zernicka-Goetz, pasaron por todas las primeras etapas de desarrollo esperadas. Después de 8,5 días, tenían una forma corporal tosca, con cabeza, extremidades, corazón y otros órganos. Sus cuerpos estaban unidos a la pseudoplacenta hecha de TSC por una columna de células como un cordón umbilical.

"Estos modelos embrionarios recapitulan muy bien la embriogénesis natural", dijo Zernichka-Goetz. Las principales diferencias pueden ser el resultado de la formación inadecuada de la placenta, ya que no puede entrar en contacto con el útero. Las señales imperfectas de la placenta defectuosa pueden dañar el crecimiento saludable de algunas estructuras de tejido embrionario.

Sin un sustituto mejor para la placenta, "queda por ver cuánto más se desarrollarán estas estructuras”, dijo. Es por eso que cree que el próximo gran desafío será obtener modelos embrionarios a través de una etapa de desarrollo que generalmente requiere que la placenta interactúe con los sistemas circulatorios materno y fetal. Nadie ha encontrado aún una manera de hacerlo in vitro, pero dice que su grupo está trabajando en ello.

Hanna admitió que estaba sorprendido por lo bien que continuaron creciendo los modelos de embriones después de la gastrulación. Pero agregó que después de trabajar en él durante 12 años, "estás emocionado y sorprendido en cada etapa, pero después de un día o dos te acostumbras y lo das por sentado y te enfocas en el siguiente objetivo".

Junio ​​Wbiólogo 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 organógenos tempranos claros sugiere que podemos obtener tejidos aparentemente funcionales fuera del útero basados ​​únicamente en células madre", dijo.

En una arruga adicional, resulta que los embriones modelo no tienen que crecer a partir de células madre embrionarias literales, es decir, células madre extraídas de embriones reales. También se pueden cultivar a partir de células maduras tomadas de usted o de mí y regresar a un estado similar al de las células madre. La posibilidad de tal "rejuvenecimiento" de tipos de células maduras fue descubrimiento revolucionario del biólogo japonés Shinya Yamanaka, que le valió una parte de Premio Nobel 2012 en fisiología o medicina. Estas células reprogramadas se denominan células madre pluripotentes inducidas y se fabrican mediante la inyección de células maduras (como las células de la piel) con varios de los genes clave activos en las células madre embrionarias.

Hasta ahora, las células madre pluripotentes inducidas parecen capaces de hacer casi todo lo que pueden hacer las células madre embrionarias reales, incluido crecer en estructuras similares a embriones in vitro.Y este éxito parece romper el último vínculo esencial entre los modelos embrionarios y los embriones reales: no se necesita un embrión para fabricarlos, lo que los coloca en gran medida fuera de las regulaciones existentes.

Órganos en crecimiento en el laboratorio.

Incluso si los modelos de embriones tienen un parecido sin precedentes con los embriones reales, todavía tienen muchos atajos. Nicolás Rivronbiólogo de células madre y embriólogo del Instituto de Biotecnología Molecular de Viena, admite que "los modelos de embriones son rudimentarios, imperfectos, ineficientes y carecen de la capacidad de crear un organismo vivo".

La tasa de fracaso de los modelos embrionarios en crecimiento es muy alta: menos del 1 por ciento de los grupos de células iniciales llegan muy lejos. Anomalías sutiles, en su mayoría relacionadas con el tamaño desproporcionado de los órganos, a menudo los borran, 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 crecieron más allá de los 8,5 días.

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