Creación de embriones humanos sintéticos: excediendo los límites

Como hemos publicado previamente desde nuestro Observatorio, los embriones artificiales, en los que trabajan muchos equipos de investigación desde hace años, también llamados embrioides, modelos embrionarios o blastoides, son aglomerados celulares obtenidos a partir de células troncales, conocidas popularmente como células “madre”, que reflejan en cierta medida algunas estructuras y funciones de los embriones, con el objetivo de poder estudiar esta intrigante y compleja etapa de nuestro desarrollo sin tener que recurrir al uso de embriones humanos, evitando así los impedimentos éticos y legales de estas investigaciones.

Hace poco más de un año se publicaba en la prestigiosa revista científica Nature la producción de un embrión artificial a partir de células troncales humanas que pudo implantarse en una especie de útero también artificial.

El objetivo de la investigación era generar un modelo de embrión artificial con el que estudiar el complejo fenómeno de la implantación, momento en el que el embrión anida en el útero materno, ya que numerosos casos de abortos espontáneos se relacionan con la incapacidad de algunos embriones para implantarse con éxito.

Estos embriones artificiales se han denominado blastoides, en referencia al blastocisto, que es el embrión en la etapa en que ocurre la implantación uterina. Para generarlos se utilizaron células troncales humanas de distintos tipos, incluyendo células troncales embrionarias y células pluripotentes inducidas (las cuales se obtienen reprogramando células adultas a un estado de desarrollo semejante al embrionario). Con ambos tipos se consiguieron estructuras similares con una eficiencia comparablemente alta, según concluyen los autores de la investigación. Posteriormente, estos embriones artificiales se pusieron en contacto con una especie de útero artificial, que consistía en un conjunto de células del endometrio que recubre el interior del útero. Los investigadores comprobaron que al añadir estrógenos y progesterona en la misma cantidad que se produce durante el embarazo, los blastoides se adherían a las células endometriales, simulando la implantación. Los investigadores esperaban que este modelo artificial embrión-útero permitirá estudiar el fenómeno de la implantación en mayor profundidad, permitiendo conocer mejor las causas de los abortos espontáneos.

Un paso más

Con este mismo objetivo, se han publicado en algunos medios recientemente los resultados, aún no publicados en medios científicos contrastables, del trabajo liderado por el científico palestino Jacob Hanna, quien ha comunicado haber conseguido imitar por primera vez una de las fases más desconocidas del desarrollo embrionario de una persona. Ello implica haber logrado el desarrollo de todas las estructuras embrionarias, a diferencia de los ensayos anteriores, lo que supone un paso más hacia la reproducción humana prescindiendo de la fecundación.

En un trabajo previo del mismo autor, en este caso con ratones, se adaptó una plataforma recientemente establecida para el crecimiento ex útero prolongado de embriones naturales para generar modelos de embriones completos sintéticos posteriores a la gastrulación de ratón (sEmbryos), con compartimentos embrionarios y extraembrionarios, a partir únicamente de células troncales embrionarias (ESC). Esto se logró mediante la agregación conjunta de ESC no transducidas, con otras ESC no modificadas que expresan transitoriamente los genes Cdx2 o Gata4 para promover su desarrollo hacia los linajes de trofoectodermo y endodermo primitivo, respectivamente. Los embriones logran adecuadamente la gastrulación, avanzan a través de hitos clave del desarrollo y desarrollan progenitores de órganos dentro de compartimentos extraembrionarios complejos similares a los embriones de ratón en etapa E8.5.

Los hallazgos de estos trabajos destacan el potencial plástico de las células pluripotentes no modificadas para autoorganizarse y reconstituir funcionalmente y modelar todo el embrión  mamífero más allá de la gastrulación.

Paralelamente, hemos conocido los resultados obtenidos por el equipo de la Dra. Magdalena Żernicka-Goetz, profesora de biología e ingeniería biológica de la Universidad de Cambridge y del Instituto de Tecnología de California, quien describió sus resultados en un discurso el pasado miércoles en la reunión anual de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre en Boston, según publica el diario británico The Guardian.

La Dra Żernicka-Goetz afirmó que podía crear modelos similares a embriones humanos mediante la reprogramación de células (troncales embrionarias)”, lo que diferencia este experimento del de el Dr. Hanna, ya que en este caso sí se ha desarrollado una modificación genética de las células troncales embrionarias utilizadas.

Previamente, publicó sus experimentos con ratones dirigidos también a la obtención de embrioides que completen la fase de gastrulación y progresen en su evolución hacia la organogénesis temprana.

Además, afirman, que no solo se obtienen pseudoembriones por este procedimiento, sino que también podrían derivarse por este método células germinales, ovocitos y espermatozoides. Esta posibilidad también se enmarca en los intentos de lograr la reproducción humana obviando la reproducción sexual.

Valoración bioética

En primer lugar, en ambos experimentos, tanto el de Hanna como en el de Żernicka-Goetz, se parte de células troncales embrionarias, procedentes de embriones humanos generalmente sobrantes de reproducción asistida, de los que se extraen las células troncales pluripotentes, lo que implica necesariamente su destrucción.

En segundo lugar, el Dr. Hanna afirma no haberlas modificado genéticamente, pero en realidad las ha sometido a estímulos químicos para lograr el desarrollo de todas las estructuras embrionarias, lo cual puede provocar cambios epigenéticos que condicionan la expresión genética en el embrión. En el segundo trabajo, el de la Dra Żernicka-Goetz, sí se produce una edición genética de las células troncales embrionarias utilizadas, con el fin de lograr el desarrollo de las estructuras embrionarias y extraembrionarias. Por tanto, este segundo experimento merece la misma consideración bioética negativa que en el caso anterior, con el agravante de que se ha desarrollado una manipulación genética de las células precursoras del embrión, de consecuencias no predecibles, en el futuro hipotético de que se promoviera su desarrollo hasta el nacimiento.

En tercer lugar, los embriones producidos son humanos, se generan para ser destruidos. El argumento de que no pueden desarrollarse hasta el nacimiento no es suficiente para no considerarlos individuos de la especie humana. Dado que comparten la dotación genética humana y muestran la capacidad de desarrollarse en sus primeras etapas evolutivas, resulta muy complicado establecer qué grado de diferencias con los embriones humanos obtenidos por fecundación deben constatarse para clasificarlos como verdaderos embriones o, por el contrario, como pseudoembriones, embrioides, blastoides o modelos semejantes a embriones.

Por el principio de prudencia, mientras esta cuestión no se resuelva, deberían ser tratados como humanos, hasta que estas diferencias se evidencien suficientemente como para incluirlos en una u otra clasificación. Todo ello apoya el rechazo bioético hacia su producción en las circunstancias actuales.

Es importante resaltar que estos resultados no han sido publicados oficialmente en revistas científicas todavía, por lo que no se conocen los detalles precisos de estas investigaciones, necesarios para una valoración más exhaustiva.

LOS EMBRIONES SON HUMANOS O PSEUDOEMBRIONES HUMANOS

Supone un paso más hacia la reproducción humana prescindiendo de la fecundación, los embriones son humanos o pseudo embriones humanos.

Los científicos han creado embriones humanos sintéticos utilizando células madre, en un avance innovador que elude la necesidad de óvulos o esperma.

Los científicos dicen que estos embriones modelo, que se asemejan a los de las primeras etapas del desarrollo humano, podrían proporcionar una ventana crucial sobre el impacto de los trastornos genéticos y las causas biológicas de los abortos espontáneos recurrentes.

Sin embargo, el trabajo también plantea serios problemas éticos y legales, ya que las entidades creadas en laboratorio quedan fuera de la legislación vigente en el Reino Unido y la mayoría de los demás países.

Las estructuras no tienen un corazón que late ni los comienzos de un cerebro, pero incluyen células que típicamente formarían la placenta, el saco vitelino y el propio embrión.

La profesora Magdalena Żernicka-Goetz, de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de California, describió el trabajo en un discurso plenario el miércoles en la reunión anual de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre en Boston.

“Podemos crear modelos similares a embriones humanos mediante la reprogramación de células [troncales embrionarias]”, dijo en la reunión.

No hay perspectivas a corto plazo de que los embriones sintéticos se utilicen clínicamente. Sería ilegal implantarlos en el útero de un paciente, y aún no está claro si estas estructuras tienen el potencial de continuar madurando más allá de las primeras etapas de desarrollo.

La motivación del trabajo es que los científicos comprendan el período de desarrollo de la «caja negra», que se denomina así porque a los científicos solo se les permite cultivar embriones en el laboratorio hasta un límite legal de 14 días. Luego retoman el curso del desarrollo mucho más adelante al observar las exploraciones de embarazo y los embriones donados para la investigación.

Robin Lovell-Badge, jefe de biología de células madre y genética del desarrollo en el Instituto Francis Crick de Londres, dijo: «La idea es que si realmente modelas el desarrollo embrionario humano normal utilizando células madre, puedes obtener una gran cantidad de información sobre cómo comenzamos el desarrollo, qué puede salir mal, sin tener que usar embriones tempranos para la investigación”.

Previamente, el equipo de Żernicka-Goetz y un grupo rival en el Instituto Weizmann en Israel demostraron que se podía alentar a las células madre de ratones a autoensamblarse en estructuras similares a embriones tempranos con un tracto intestinal, los comienzos de un cerebro y un corazón que late. Desde entonces, se ha puesto en marcha una carrera para traducir este trabajo en modelos humanos, y varios equipos han podido replicar las primeras etapas de desarrollo.

Los detalles completos del último trabajo, del laboratorio de Cambridge-Caltech, aún no se han publicado en un artículo de revista. Pero, hablando en la conferencia, Żernicka-Goetz describió el cultivo de los embriones hasta una etapa un poco más allá del equivalente a 14 días de desarrollo para un embrión natural.

Las estructuras modelo, cada una de las cuales creció a partir de una sola célula madre embrionaria, alcanzaron el comienzo de un hito en el desarrollo conocido como gastrulación, cuando el embrión pasa de ser una hoja continua de células a formar distintas líneas celulares y establecer los ejes básicos del cuerpo. En esta etapa, el embrión aún no tiene un corazón palpitante, intestino o principios de cerebro, pero el modelo mostró la presencia de células primordiales que son las células precursoras del óvulo y el esperma.

“Nuestro modelo humano es el primer modelo de embrión humano de tres linajes que especifica amnios y células germinales, células precursoras de óvulos y espermatozoides”, dijo Żernicka-Goetz a The Guardian antes de la charla. “Es hermoso y creado completamente a partir de células madre embrionarias”.

El desarrollo destaca la rapidez con la que la ciencia en este campo ha superado a la ley, y los científicos en el Reino Unido y en otros lugares ya se están moviendo para redactar pautas voluntarias que rijan el trabajo con embriones sintéticos. “Si toda la intención es que estos modelos se parezcan mucho a los embriones normales, entonces, en cierto modo, deberían ser tratados de la misma manera”, dijo Lovell-Badge. “Actualmente en la legislación no lo son. La gente está preocupada por esto”.

También hay una importante pregunta sin respuesta sobre si estas estructuras, en teoría, tienen el potencial de convertirse en una criatura viva. Se informó que los embriones sintéticos cultivados a partir de células de ratón parecían casi idénticos a los embriones naturales. Pero cuando se implantaron en los úteros de ratones hembra, no se convirtieron en animales vivos. En abril, investigadores en China crearon embriones sintéticos a partir de células de mono y los implantaron en úteros de monos adultos, algunos de los cuales mostraron los primeros signos de embarazo, pero ninguno continuó desarrollándose más allá de unos pocos días. Los científicos dicen que no está claro si la barrera para un desarrollo más avanzado es meramente técnica o tiene una causa biológica más fundamental.

“Eso es muy difícil de responder. Va a ser difícil saber si hay un problema intrínseco con ellos o si es simplemente técnico”, dijo Lovell-Badge. Este potencial desconocido hizo apremiante la necesidad de una legislación más fuerte, dijo.

https://www.theguardian.com/science/2023/jun/14/synthetic-human-embryos-created-in-groundbreaking-advance

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