Pocas cosas son tan difíciles como mantener vivos embriones cultivados durante un par de semanas. Más allá de ese punto todos colapsan, lo que dificulta enormemente el estudio de los primeros órganos y conexiones en el sistema nervioso. Sin embargo, un equipo de científicos ha logrado lo imposible: cultivar embriones de mono hasta los 25 días de desarrollo.
Estos blastocistos, nada más que una bolsa mixta de células en división, crecieron como lo harían dentro del útero de su madre. De hecho, triplicaron su tamaño durante las primeras semanas, lo que permitió ver el comienzo de su formación como individuos. Un verdadero hito en el campo de la biología y la genética.
Los primeros pasos de un embrión
El equipo de la Academia de Ciencias de China ya había logrado cultivar blastocistos de mono anteriormente. Sin embargo, sus experimentos en placas de Petri solo crecieron durante un máximo de 20 días.
Por tal motivo, en esta ocasión siguieron otro método para cultivar los embriones. Primero obtuvieron óvulos de monos cynomolgus hembra (Macaca fascicularis) y los fertilizaron en el laboratorio con esperma recolectado de sus homólogos masculinos. Y una semana después, colocaron los blastocistos resultantes en una sustancia similar a un gel. Esto permitió que los embriones crecieran en tres dimensiones y durante casi un mes después de la fertilización.
Como mencionamos anteriormente, los embriones de mono alcanzaron la edad de 25 días, lo que los convierte en los ejemplares más antiguos que se cultivan fuera del útero. Pero lo más curioso no es el tiempo, sino lo que ocurrió mientras se desarrollaban.
Aproximadamente dos semanas después de la fertilización, más de la mitad de los embriones tenían un disco embrionario, un grupo redondeado y plano de células. Estos discos finalmente formaron las tres capas celulares principales del cuerpo: el endodermo, el mesodermo y el ectodermo.
Y para el día 20, los embriones ya habían desarrollado una placa neural. Esta es una de las primeras características del sistema nervioso, que más tarde se dobla en un tubo que forma la base del cerebro y la columna vertebral.
Los conocimientos obtenidos de estos embriones ayudarán a entender el desarrollo embrionario de todos los primates, incluidos los humanos.
De las células a la sangre
Los embriones cultivados mostraron características genéticas similares a las observadas en los embriones de mono naturales, y al mismo período de tiempo. Por ejemplo, se identificaron las células del mesodermo de los embriones: algunas se habían diferenciado en células del músculo cardíaco y otras habían madurado en células que se encuentran en el revestimiento de los vasos sanguíneos y linfáticos.
El equipo también encontró células que se convierten en tejido conectivo y que forman la base del sistema digestivo. Por no mencionar que, durante los últimos días de desarrollo de la placa neural, hallaron células que eventualmente se convertirían en neuronas motoras.
Sus resultados sugieren que las células primero cardíacas, digestivas y neuronales son las primeras en desarrollarse. Sin embargo, también se encontraron señales de que las células sanguíneas y sus componentes estaban comenzando a tomar forma en el saco vitelino, que suministra nutrientes a los embriones.
“Quedamos profundamente impresionados. Estas células son casi imposibles de obtener durante el desarrollo embrionario humano”.
Tao Tan, biólogo en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming
Todavía es pronto para saber cómo se desarrollan cada uno de estos grupos de células, pero los hallazgos son prometedores. Después de todo, representan un paso importante en el desarrollo de métodos que puedan mantener vivos a otros embriones fuera del útero durante más tiempo.
Así que puede que, en un futuro, veamos en alta resolución cómo crece el corazón, el pulmón o el cerebro de un primate.
Referencias:
Lab-grown monkey embryos reveal in 3D how organs begin https://doi.org/10.1038/d41586-023-01544-6
