Embriones de ratón desarrollados 100% fuera del útero.

Científicos de Israel logran desarrollar embriones de ratón desarrollados 100% fuera del útero. El método  permite revelar las primeras etapas ocultas del desarrollo embrionario, desde una pequeña bola de células hasta el crecimiento de órganos.

Este ha sido un grial muy buscado en el campo del embrión embrionario durante casi 100 años.

El objetivo: observar cómo una pequeña bola de células idénticas en camino de convertirse en un embrión de mamífero se adhiere primero a una pared uterina en espera y luego se convierte en sistema nervioso, corazón, estómago y extremidades.

El profesor Jacob Hanna  y su grupo han logrado esta hazaña.

El método que crearon para el crecimiento de embriones de ratón fuera del útero durante las etapas iniciales después de la implantación del embrión brindará a los investigadores una herramienta sin precedentes para comprender el desarrollo codificado en los genes, y puede proporcionar información detallada sobre los defectos de nacimiento y desarrollo, así como los involucrados en la implantación de embriones.

Los resultados de esta investigación se publicaron en Nature.

Hanna, explica que gran parte de lo que se sabe sobre el desarrollo embrionario de los mamíferos hoy en día proviene de la observación del proceso en no mamíferos como ranas o peces que ponen huevos transparentes, o de la obtención de imágenes estáticas de ratones disecados.

La idea de desarrollar embriones tempranos fuera del útero ha existido desde antes de la década de 1930, agrega, pero los experimentos basados ??en estas propuestas tuvieron un éxito muy limitado y los embriones tendían a ser anormales.

El equipo de Hanna decidió renovar ese esfuerzo para hacer avanzar la investigación en su laboratorio.

Sus estudios se centran en la forma en que se lleva a cabo el desarrollo en las células madre embrionarias.

Durante siete años, a través de prueba y error, ajuste fino y doble verificación, su equipo ideó un proceso de dos pasos en el que pudieron cultivar embriones de ratón en desarrollo fuera del útero durante seis días.

Esto es alrededor de un tercio de sus 20 días de gestación, momento en el que los embriones ya tenían un plan corporal bien definido y órganos visibles.

“Para nosotros, esa es la parte más misteriosa e interesante del desarrollo embrionario, y ahora podemos observarla y experimentar con ella con asombroso detalle”, dice Hanna.

La investigación fue dirigida por Alejandro Aguilera-Castrejon, el Dr. Bernardo Oldak, el difunto Dr. Rada Massarwa y la Dra. Noa Novershtern en el laboratorio de Hanna.

Fuera del útero: primer paso.

Para el primer paso, que duró alrededor de dos días, los investigadores comenzaron con embriones de ratón de varios días, justo después de que se hubieran implantado en el útero.

En esta etapa, los embriones eran bolas que constaban de 250 células madre idénticas.

Estos se colocaron en un medio de crecimiento especial en un plato de laboratorio y el equipo consiguió que las bolas se adhirieran a este medio como lo harían con la pared uterina.

Con este paso lograron duplicar la primera etapa del desarrollo embrionario, en la que el embrión duplica y triplica su tamaño, ya que se diferencia en tres capas: interna, media y externa.

Más allá de los dos días, cuando los embriones entraron en la siguiente etapa de desarrollo, la formación de órganos de cada una de las capas, necesitaron condiciones adicionales.

Fuera del útero: segundo paso.

Para este segundo paso, los científicos colocaron los embriones en una solución nutritiva en pequeños vasos de precipitados. Colocaron los vasos de precipitados en rodillos que mantenían las soluciones en movimiento y continuamente mezcladas.

Esa mezcla parece haber ayudado a mantener a los embriones, que estaban creciendo sin que la sangre materna fluyera a la placenta, bañados en los nutrientes.

Además de regular cuidadosamente los nutrientes en los vasos, el equipo aprendió en experimentos posteriores a controlar de cerca los gases, el oxígeno y el dióxido de carbono, no solo las cantidades, sino también la presión del gas.

Para comprobar si los procesos de desarrollo que estaban observando a lo largo de los dos pasos eran normales, el equipo realizó comparaciones cuidadosas con embriones extraídos de ratones preñados en el período de tiempo relevante, mostrando que tanto la separación en capas como la formación de órganos eran casi idénticas en el dos grupos.

En experimentos posteriores, insertaron en los embriones genes que marcaron los órganos en crecimiento con colores fluorescentes.

El éxito de este intento sugirió que nuevos experimentos con este sistema que implican diversas manipulaciones genéticas y de otro tipo deberían producir resultados fiables.

“Creemos que inyectar genes u otros elementos en las células, alterar las condiciones o infectar el embrión con un virus, dará resultados consistentes con el desarrollo dentro del útero de un ratón”, dice Hanna.

“Si le das a un embrión las condiciones adecuadas, su código genético funcionará como una línea de dominó preestablecida, dispuesta para caer una tras otra”, agrega.

“Nuestro objetivo era recrear esas condiciones, y ahora podemos observar, en tiempo real, a medida que cada dominó golpea al siguiente en la fila”.

Entre otras cosas, explica Hanna, el método reducirá el costo y acelerará el proceso de investigación en el campo de la biología del desarrollo, además de reducir la necesidad de animales de laboratorio.

De hecho, el siguiente paso en el laboratorio de Hanna será ver si pueden omitir el paso de extraer embriones de ratones preñados.

Él y su equipo tienen la intención de intentar crear embriones artificiales hechos de células madre para su uso en esta investigación.

Entre otras cosas, esperan poner en funcionamiento su nuevo método para responder preguntas como por qué tantos embarazos no se implantan, por qué la ventana para la implantación es tan corta, cómo las células madre pierden gradualmente su “tallo” a medida que avanza la diferenciación y qué condiciones en la gestación puede conducir posteriormente a trastornos del desarrollo.

 

Fuente: Latam Israel
https://latamisrael.com/embriones-de-raton-desarrollados-100-fuera-del-utero/