La investigación en embriones humanos es vital para comprender las primeras etapas del desarrollo humano. Actualmente, esta investigación se realiza en embriones excedentes donados voluntariamente por individuos que se han sometido a vitrofertilización. Sin embargo, esta investigación está limitada por la disponibilidad de embriones y las estrictas normas internacionalesLímites de tiempo éticos sobre cuánto tiempo se permite que un embrión se desarrolle en el laboratorio 14 días como máximo.
Ahora, los investigadores de Caltech han creado estructuras similares a embriones a partir de células madre humanas. A diferencia de los embriones naturales que están formados por una combinación de esperma y óvulo, estas estructuras se forman combinando las llamadas células madre pluripotentes, que tienen lacapacidad de desarrollarse en tipos especializados de células. Aunque estas estructuras similares a embriones tienen algunas diferencias clave con los embriones reales, la tecnología para crearlas será fundamental para responder preguntas abiertas sobre el desarrollo humano sin la necesidad de embriones donados.
La investigación se realizó en el laboratorio de Magdalena Zernicka-Goetz, profesora Bren de Biología e Ingeniería Biológica en Caltech, y se describe en un artículo que aparece en la revista Comunicaciones de la naturaleza el 21 de septiembre.
Las estructuras están hechas de un tipo de célula madre pluripotente que da lugar a distintos tipos de células que luego se autoensamblan en una estructura con una morfología que recuerda claramente a la de un embrión, que tiene tejidos embrionarios y extraembrionarios distintos.Las células madre pluripotentes fueron inicialmente aisladas de un embrión humano real por otros investigadores y desde entonces se han mantenido en un entorno de laboratorio. Sorprendentemente, las células todavía pueden "recordar" cómo ensamblarse en un embrión cuando están respaldadas por las condiciones ambientales adecuadas.
"La capacidad de ensamblar la estructura básica del embrión parece ser una propiedad incorporada de estas primeras células embrionarias que simplemente son incapaces de 'olvidar'", dice Zernicka-Goetz. "Sin embargo, su memoria no esAbsolutamente preciso o aún no tenemos el mejor método para ayudar a las células a recuperar sus recuerdos. Todavía tenemos trabajo por hacer antes de que podamos obtener células madre humanas para lograr la precisión de desarrollo que es posible con sus contrapartes equivalentes de células madre de ratón."
La capacidad de generar estructuras similares a embriones a partir de células madre significa que no se necesitan embriones donados adicionales; además, las estructuras se pueden crear en grandes cantidades. Por lo tanto, este sistema modelo puede conducir a avances en la comprensión del desarrollo embrionario tempranoque no están limitados por la disponibilidad limitada de embriones humanos. Por ejemplo, será posible perturbar genes particulares y estudiar el impacto resultante en el proceso de desarrollo. Además, este sistema se puede utilizar para comprender cómo los diferentes componentes celulares coordinan su desarrollo enetapas muy tempranas y el impacto de esta intercomunicación celular en las etapas posteriores del desarrollo.
El artículo se titula "Reconstrucción de aspectos de la embriogénesis humana con células madre pluripotentes". El ex becario postdoctoral de Caltech Berna Sozen, ahora en la Universidad de Yale, y la estudiante graduada de Caltech Victoria Jorgensen son los primeros autores del estudio. Además de Zernicka-Goetz,Los coautores son Bailey Weatherbee y Meng Zhu, ambos miembros del antiguo laboratorio de Zernicka-Goetz en la Universidad de Cambridge, y la científica investigadora sénior de Caltech, Sisi Chen. La financiación fue proporcionada por Wellcome Trust, Open Philanthropy / Silicon Valley Community Foundation, laWeston Havens Foundation y la Fundación Shurl y Kay Curci. Magdalena Zernicka-Goetz es miembro de la facultad afiliada al Instituto de Neurociencia Tianqiao y Chrissy Chen en Caltech.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Lori Dajose. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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