Recientes investigaciones científicas han logrado desarrollar estructuras similares al embrión humano sin necesidad de esperma ni óvulos, lo que abre nuevas esperanzas para la investigación en campos como los abortos espontáneos y las malformaciones congénitas. Este impresionante avance, sin embargo, también ha suscitado importantes cuestiones éticas y regulatorias.
Desarrollo de Modelos Embrionarios Sintéticos
Un grupo de investigadores publicó sus trabajos en la revista científica Nature, describiendo cómo crearon una estructura similar a un embrión a partir de células madre embrionarias humanas. Estos modelos, conocidos como embrioides o blastoides, se consideran un paso significativo que podría permitir descubrir los secretos de los primeros días del embarazo, un período en el que los abortos espontáneos son más frecuentes.
El Trabajo del Instituto Weizmann
El grupo de investigadores, liderado por Jacob Hanna del Instituto de Ciencias Weizmann en Israel, produjo modelos que se asemejan a embriones humanos de 14 días. Este período es un límite legal en muchos países para este tipo de investigación, ya que representa el momento en que órganos como el cerebro comienzan a desarrollarse. Los trabajos de Hanna se distinguen por utilizar células modificadas químicamente en lugar de genéticamente, y sus modelos, con vesícula vitelina y cavidad amniótica, presentan una mayor similitud con los embriones humanos naturales. Estas características pueden hacer que sean más eficaces para la investigación de abortos, malformaciones genitales e infertilidad, ya que la estructura creada “parece presentar todos los diferentes tipos de células que forman los tejidos en esta etapa temprana del desarrollo”.
Aportes de la Universidad de Cambridge y Caltech
Simultáneamente, Magdalena Zernicka-Goetz, quien dirige un grupo internacional de la Universidad de Cambridge y del Instituto Tecnológico de California (Caltech), también ha expuesto la creación de embriones humanos sintéticos utilizando células madre. Aunque con sutiles diferencias metodológicas, ambos equipos han logrado desarrollar embrioides que permitirían avanzar en el conocimiento de la evolución embrionaria desde el día 5 al 14 de gestación.
Otros Modelos de Blastoides
Además de los embrioides, se han desarrollado otros modelos similares conocidos como blastoides. El equipo liderado por el investigador argentino José Polo, de la Universidad Monash (Australia), ha generado por primera vez con células humanas “blastoides” similares a los blastocitos, la fase a la que llegan los embriones al cabo de 5 o 6 días de la fecundación. Aunque lograron imitar varios aspectos de las primeras etapas de implantación, los autores advierten que los iBlastoides no deben considerarse como un “equivalente de blastocitos humanos”. Por su parte, el estudio dirigido por Jun Wu, de la Universidad de Texas Southwestern (EE.UU.), presenta una estrategia de cultivos tridimensional que permite generar estructuras similares a los blastocitos a partir de células madres pluripotentes, a las que han denominado blastoides humanos.
Es crucial destacar que los investigadores de todos estos estudios insisten en que las estructuras creadas no deben considerarse embriones humanos. Se “parecen mucho, pero no son idénticos” a los embriones humanos, lo que subraya la necesidad de un marco regulatorio sólido.
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El Propósito de la Investigación: Resolver Incógnitas del Desarrollo Embrionario
El principal objetivo de estos pseudoembriones es entender mejor las funciones de muchos genes en las primeras fases de desarrollo embrionario. Los investigadores esperan que estos modelos puedan arrojar luz sobre un período crítico que, a partir del día séptimo posfecundación (cuando debería implantarse en el útero materno), es una “gran caja negra” para la ciencia.
Limitaciones de los Estudios Actuales
Actualmente, el estudio temprano del embrión se realiza con blastocitos humanos obtenidos tras una fertilización in vitro, cuya disponibilidad y uso son muy limitados. La información disponible proviene principalmente de otros mamíferos, como el ratón, pero las diferencias entre especies limitan la extrapolación directa a humanos.
Preguntas fundamentales como por qué algunas parejas son infértiles, o por qué embriones obtenidos por fertilización in vitro aparentemente normales no logran implantarse y desarrollarse correctamente, podrían responderse con estos nuevos modelos. De momento, se persigue la investigación básica para contestar preguntas sobre la biología embrionaria. En su forma actual, estos modelos no tienen un impacto directo en los tratamientos de fertilidad y no son transferibles a un útero; sin embargo, representan un paso prometedor para la comprensión del desarrollo embrionario precoz, el cual hasta ahora ha tenido limitaciones éticas y técnicas para mantenerse más allá del día quinto o sexto.
Avances en Modelos No Humanos: Macacos
La investigación en células madre pluripotentes embrionarias humanas (hESC) enfrenta limitaciones científicas, legales y éticas significativas, a diferencia de las células madre embrionarias de ratón (mESC), que han permitido regenerar ratones completos y derivar cualquier tipo celular in vitro. Debido a la prohibición en la mayoría de los países de cultivar embriones humanos más allá de 14 días, los investigadores han explorado modelos intermedios. Un estudio reciente en la revista Cell Stem Cell optó por trasladar técnicas de cultivo de mESC a células troncales pluripotentes embrionarias de macaco (Cynomolgus o cyESC), un primate no humano evolutivamente cercano. Utilizando cyESC, lograron obtener un blastoide de macaco (similar pero no idéntico al blastocisto), diferenciar distintos tipos celulares en laboratorio y obtener embrioides con las tres capas germinales. Tras implantarlos en el útero de hembras de macaco, se obtuvieron evidencias de gestación, aunque no se reportó el nacimiento de ningún macaco. Este tipo de experimento, actualmente irrealizable en humanos, acerca la posibilidad del nacimiento de primates no humanos derivados íntegramente de células troncales pluripotentes cultivadas en laboratorio, sin fecundación.
Consideraciones Éticas y Marco Regulatorio
El desarrollo de estas estructuras ha impulsado un intenso debate sobre la necesidad de normas éticas más claras y un marco regulatorio sólido. Expertos en bioética, como Alfonso Martínez Arias y Gemma Marfany, resaltan la urgencia de estudiar cómo avanza este campo, ya que la legislación siempre va por detrás de la experimentación científica. La Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre (ISSCM) actualizó en 2021 sus directrices para incluir los avances emergentes, dando cabida a modelos de embriones basados en células madre, la investigación con embriones humanos y las quimeras, entre otros.
En España, la Ley 14/2007 de Investigación Biomédica prohíbe estrictamente generar embriones humanos para fines de investigación, aunque permite la utilización de técnicas de obtención de células troncales humanas con fines terapéuticos o de investigación. La ley considera como embrión el resultado de una fecundación, lo que plantea la pregunta: ¿son auténticos embriones los embriones sintéticos?
Martínez Arias enfatiza que, aunque estos modelos sintéticos no son capaces de continuar su desarrollo y fracasarían si fueran implantados, no se debe esperar a que sean potencialmente implantables para decidir cómo se define el límite de la investigación. Este interrogante, casi filosófico pero con una base biológica, concierne directamente a la bioética y demanda respuestas legislativas antes de que la ciencia siga avanzando sin un camino claro.
Competencia Científica y Metodologías
El rápido anuncio de estos avances ha generado la percepción de una competición entre laboratorios, particularmente entre los equipos de Jacob Hanna y Magdalena Zernicka-Goetz. Si bien ambos grupos utilizan células embrionarias que se diferencian separadamente para luego agregar estas células y formar los distintos componentes de un embrioide con su saco amniótico, existen diferencias metodológicas clave. Los conglomerados celulares de Zernicka-Goetz se producen a través de manipulaciones genéticas, lo que podría explicar las malformaciones que exhiben. En contraste, los modelos de Hanna se obtienen con el manejo de señales extracelulares.
Aunque el trabajo de Hanna es prometedor por su mayor similitud con embriones naturales, su principal limitación actual es el bajo número de éxitos (dos de cada cien cultivos). Por su parte, el trabajo de Zernicka-Goetz requiere una mejora significativa para ser de mayor utilidad. Esta dinámica de competencia subraya la necesidad de un diálogo abierto y una gobernanza sólida en la investigación reproductiva, para garantizar la rendición de cuentas y generar confianza pública.