Modelo 3D de un embrión, hecho con células madre, revela procesos desconocidos del desarrollo humano

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Científicos desarrollaron el “plano” de un embrión humano usando células madre humanas, en un innovador estudio que podría proveer revelar aspectos clave de las etapas tempranas del desarrollo infantil. El modelo permitirá observar procesos nunca antes visto en la formación del cuerpo humano.

Los planes de nuestra anatomía son conocidos como el “plan de cuerpo”. Este ocurre a través de un proceso llamado gastrulación, donde tres diferentes tipos de capas de células se forman al interior del embrión para, posteriormente, dar lugar a tres de los sistemas principales del organismo: nervioso, músculo-esquelético y digestivo.

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“La gastrulación es es una etapa importante dentro del desarrollo de los embriones de muchas especies, incluyendo los mamíferos”, asegura Hugo Olguín, académico en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Católica.

“En esa etapa, ocurren una serie de movimientos de células que finalmente terminan por constituir la tres capas celulares principales. A partir de las cuales se generan todos los órganos y tejidos de un embrión. Estas capas se llaman ectodermo, mesodermo y ectodermo”, agregó Olguín.

La gastrulación se conoce por ser la “caja negra” del periodo del desarrollo del humano, ya que existen restricciones legales que previenen que los científicos desarrollen embriones en laboratorios pasados los 14 días.

El equipo tras el estudio, el cual fue publicado en Nature, aseguró que su modelo asemeja a un embrión de entre 18 a 21 días, acercándose al periodo en que ocurre la gastrulación. Muchos defectos del nacimiento se gestan en éste periodo, y un mejor entendimiento del proceso podría ayudarnos a mejorar los tratamientos de fertilidad, detectar embarazos no viables con mayor efectividad y localizar desórdenes genéticos en una etapa temprana.

“Nuestro modelo produce parte de los planos del ser humano”, aseguró el investigador a cargo del estudio Alfonso Martínez-Arias, del Departamento de Genética de Cambridge. “Es fascinante descubrir nuevos procesos del desarrollo que, hasta ahora, han estado ocultos”.

Para crear estos modelos tridimensionales, conocidos como gastruloides, el equipo recolectó cúmulos apretados de células humanas y los estimuló con químicos que actuaron como señales para activar ciertos genes. Los investigadores aseguran que esta es la primera vez, que se usaron células madre para crear un modelo 3D de un embrión humano.

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También hicieron ahínco en que los gastruloides nunca se transformarán embriones viables completamente desarrollados, ya que no tienen la capacidad de crear células cerebrales o material genético que les permita ser implantados en un útero.

Aún así, fueron capaces de observar por cerca de 72 horas a los modelos de desarrollo, e identificar señales claras que estos eventos conducen a la formación de músculos, huesos y cartílagos.