El equipo de científicos del prestigioso Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel, liderado por el Dr. Jacob Hanna, ha alcanzado un innovador avance en la biología molecular y celular al crear modelos sintéticos de embriones humanos a partir de células madre.
Creación de modelos de embriones sin fecundación
El desarrollo revolucionario permite el crecimiento de modelos de embriones humanos completos en el laboratorio sin la necesidad de óvulos y esperma humanos. Estos embriones se cultivaron exitosamente sin un útero hasta el decimocuarto día.
Este método se basó en técnicas previamente empleadas por el equipo para desarrollar modelos de embriones de ratón, también a partir de células madre. Este avance tiene un potencial tremendo para expandir nuestra comprensión sobre la infertilidad, los problemas iniciales del embarazo y el crecimiento de tejidos para trasplantes.
La investigación, que fue destacada en la renombrada revista Nature, mostró que los modelos de embriones tenían todas las estructuras necesarias para su etapa, incluyendo la placenta y otros tejidos esenciales para su crecimiento adecuado.
Dr. Jacob Hanna: Una trayectoria destacada en investigación biomédica
Nacido en Rama, Israel, el Dr. Hanna posee una sólida formación en microbiología e inmunología y ha obtenido un MD en medicina clínica por la Universidad Hebrea de Jerusalén. Tras su posdoctorado en el Instituto Whitehead de Investigación Biomédica de Massachusetts, se unió al Instituto Weizmann en 2011.
Influenciado por su tío, Nabil Hanna, quien desarrolló un pionero tratamiento con anticuerpos, el Dr. Hanna ha centrado su investigación en la pluripotencia inducida y la reprogramación de células adultas. Su trabajo busca comprender la biología de las células madre embrionarias y el desarrollo temprano humano.
Con un equipo interdisciplinario, su laboratorio se ha convertido en un referente en el estudio de las enfermedades humanas avanzadas, aprovechando la capacidad regenerativa de las células adultas reprogramadas.
Impacto y significado del modelo de embrión humano
El estudio del desarrollo embrionario inicial ha sido históricamente un desafío debido a limitaciones éticas y técnicas. Sin embargo, estas etapas cruciales determinan el desarrollo posterior del embrión.
Gracias a los modelos desarrollados por el equipo del Dr. Hanna, ahora es posible investigar estas fases tempranas con una precisión sin precedentes. Estos modelos podrían ser una herramienta valiosa para desvelar los aspectos todavía desconocidos del desarrollo embrionario.
El Dr. Hanna destaca que la verdadera transformación ocurre en el primer mes de embarazo. Su modelo derivado de células madre proporciona una perspectiva ética y práctica para analizar este período crucial, replicando fielmente la arquitectura y desarrollo de un embrión humano real.
El proceso detrás del revolucionario método
La base de este logro radica en la utilización de células madre pluripotentes, que poseen la capacidad de transformarse en diversos tipos celulares. Para el experimento, algunos de estos provinieron de células de piel adulta reprogramadas a su “estado madre”, mientras que otras provenían de líneas de células madre cultivadas en laboratorio durante años.
El equipo liderado por Hanna llevó el proceso un paso más allá, regresando las células a un estado anterior llamado “estado ingenuo”. Esta fase es equivalente al día 7 de un embrión humano natural, justo antes de la implantación en el útero.
Es relevante destacar que la primera descripción de métodos para obtener células madre ingenuas humanas fue obra de este mismo grupo en 2013. Con el tiempo, han perfeccionado sus técnicas, que se han convertido en el núcleo del proyecto actual.
Diferenciación celular y formación del embrión
El equipo distribuyó las células en tres grupos específicos. Con el uso de tratamientos químicos y sin modificación genética, orientaron la diferenciación de las células hacia la placenta, el saco vitelino o la membrana del mesodermo extraembrionario.
Al combinarlas en condiciones específicamente optimizadas, estas células se agruparon y aproximadamente el 1 % se autoorganizó en estructuras completas similares a embriones. Como indicó Hanna, el propio modelo embrionario tiene la capacidad de dirigirse: “Un embrión es autodirigido por definición; solo debemos liberar su potencial codificado internamente”.
El logro principal es que estas estructuras embrionarias pudieron desarrollarse fuera del útero hasta alcanzar una fase de desarrollo similar al día 14 del embrión humano natural.
Implicaciones y futuras investigaciones
El doctor Hanna enfatiza la importancia de este logro: “Un embrión no es estático. Debe tener las células adecuadas en la organización correcta y debe ser capaz de progresar”. Además, señala que estos modelos embrionarios ofrecerán una herramienta valiosa para investigaciones, permitiendo abordar cuestiones fundamentales sobre el desarrollo embrionario adecuado.
