A pesar de su vital importancia y de los notables avances realizados por los científicos en comprender el embarazo, la placenta humana sigue siendo uno de los órganos menos comprendidos, lo que se debe, al menos en parte, a que las muestras de tejido son casi imposibles de obtener antes del nacimiento.
En atención a esa brecha de conocimiento, un equipo de investigadores de la Universidad de Washington en San Louis desarrolló una forma de guiar a las células madre humanas para que se conviertan en células precursoras importantes que dan lugar a la placenta, un avance que ofrece una estrategia para investigar las primeras etapas del desarrollo placentario.
Apoyar el embarazo
La decisión inicial que deben tomar las primeras células humanas, poco después de que el óvulo es fecundado por un espermatozoide, es convertirse en parte del embrión o de la placenta, una elección que ocurre antes de que el embarazo se implante en el útero.
Las células que se comprometen a convertirse en embrión se transforman en células pluripotentes ingenuas, capaces de convertirse en cualquier célula del cuerpo. Las que se comprometen a convertirse en la placenta se transforman en células madre trofoblasto, capaces de convertirse en los dos tipos de células que conforman la placenta: las células placentarias que invaden el útero para anclar la placenta y administrar oxígeno, nutrientes y eliminar los desechos del feto en desarrollo, o las que producen hormonas para apoyar el embarazo.
Los científicos han estudiado las células madre pluripotentes inducidas en el laboratorio durante más de una década, pero hasta ahora no han podido usarlas para crear células precursoras placentarias.
Esto se debe a que las células madre pluripotentes se encuentran en un estado que existe después de que el embrión se adhiere por primera vez al revestimiento del útero. Dado que la placenta comienza a desarrollarse antes de eso, incluso estas primeras células madre ya han perdido su capacidad de formar células placentarias.
En el año 2018, científicos japoneses reportaron haber creado condiciones para el crecimiento de células de trofoblásticas en el laboratorio, las cuales eran capaces de transformarse en células placentarias especializadas, pero primero debían aislarse del embrión humano o la placenta misma.
Retroceder el reloj
Para el actual estudio, los investigadores desarrollaron una estrategia para hacer retroceder “el reloj” de estas células madre pluripotentes humanas convencionales, volviéndolas a un estado de preimplantación capaz de formar células placentarias.
Para lograrlo, el primer paso fue restablecer las células pluripotentes preparadas para volver a ponerlas en un estado ingenuo. A partir de allí, los investigadores expusieron estas células a la misma mezcla de nutrientes y productos químicos utilizados en el estudio de 2018.
Este fluido desencadenó una transformación en las células pluripotentes ingenuas que comenzaron a parecerse a las células madre del trofoblasto, por lo que seguidamente, el equipo activó genes que normalmente se encuentran en las células trofoblásticas.
Para evaluar si estas células tenían las mismas propiedades que las células madre de trofoblasto, el equipo proporcionó señales químicas para ver si podían madurar en células placentarias. Los investigadores evidenciaron que las células madre pudieron transformarse en ambos tipos de células placentarias.
Estas primeras células placentarias desarrolladas en laboratorio podrían permitir el estudio de los orígenes de la preeclampsia o los escenarios que pueden desencadenar un aborto espontáneo, así como revelar los misterios que oculta la placenta. En teoría, explican los autores del estudio, sería posible modelar lo que sale mal en el embarazo temprano y buscar formas de prevenirlo.
Referencia: Derivation of trophoblast stem cells from naïve human pluripotent stem cells. eLife, 2020. https://doi.org/10.7554/eLife.52504