Los hallazgos, descritos en un artículo en Naturaleza hoy, podría ayudar a los científicos a aprender más sobre cómo se desarrollan los embriones humanos y proporcionar información sobre enfermedades, además de proporcionar una alternativa a los animales para las pruebas, según los investigadores.
Los nuevos modelos de embriones, que evitan la necesidad de espermatozoides u óvulos, se desarrollaron en el laboratorio junto con embriones de ratón naturales. Reflejaron las mismas etapas de desarrollo hasta ocho días y medio después de la fertilización, desarrollando corazones latiendo y otras bases de órganos, incluidos los tubos neurales que eventualmente se convierten en el cerebro y la médula espinal.
“Creo que es un gran avance”, dice Leonardo Beccari del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa, en Madrid, que no participó en la investigación.
Estudiar cómo interactúan las células madre de ratón en este punto del desarrollo también podría proporcionar información valiosa sobre por qué los embarazos humanos fallan durante las primeras etapas y cómo evitar que eso suceda.
“Esta es realmente la primera demostración del cerebro anterior en cualquier modelo de desarrollo embrionario, y eso ha sido un santo grial para el campo”, dice David Glover, profesor de investigación de biología e ingeniería biológica en Caltech, coautor del informe.
Las células madre pueden convertirse en células especializadas, incluidas células musculares, cerebrales o sanguíneas. Los embriones sintéticos estaban hechos de tres tipos de células de ratones: células madre embrionarias, que forman el cuerpo; células madre del trofoblasto, que se desarrollan en la placenta; y células madre del endodermo extraembrionario, que ayudan a formar el saco del óvulo.
Los embriones se desarrollaron en una incubadora artificial creada por Jacob Hanna del Instituto Weizmann en Israel, quien recientemente mantuvo embriones de ratón de aspecto realista creciendo en un útero mecánico durante varios días hasta que desarrollaron corazones latiendo, sangre fluyendo y pliegues craneales. Hanna también es coautora del nuevo estudio.
Al imitar los procesos naturales de cómo se formaría un embrión de ratón dentro de un útero, los investigadores pudieron guiar a las células para que interactuaran entre sí, lo que provocó que se autoorganizaran en estructuras que progresaron a través de las etapas de desarrollo hasta el punto en que tenían latidos. corazones y fundamentos para todo el cerebro.