¿Embriones sintéticos y células madre? ¡Ciencia ficción traída a la realidad! 

Luis Fernando Mendoza Gómez y N. Emmanuel Díaz Martínez (Ciatej)

El ser humano a lo largo de su historia ha buscado satisfacer siempre su curiosidad, intrigado en todo momento por revelar los misterios de todo aquello que lo rodea, planteando innumerables ideas provenientes de la imaginación sobre cómo sería el futuro, plasmándolas únicamente en escritos o películas. Sin embargo, con el paso del tiempo, sumado al avance de los conocimientos y los descubrimientos de nuevas tecnologías, algunas de estas imaginaciones han sido aterrizadas poco a poco a la realidad, siguiendo un ciclo constante de imaginar, crear y volverlas realidad.

Una de estas ideas, que se planteaba solo como ciencia ficción, era tomar células de un individuo y utilizarlas para curar enfermedades, padecimientos, o incluso crear órganos e individuos completos; esta visión acercó a los científicos a descubrir las células troncales, comúnmente llamadas células madre, las cuales son células no especializadas, capaces de replicarse a sí mismas y diferenciarse para generar todos los tipos de células que componen un individuo.

Con este descubrimiento, las células troncales abrieron un abanico de posibilidades, ya que, estudiando sus características y funciones, se han logrado utilizar en diferentes aplicaciones en el campo de la medicina y de la ciencia; una de estas es su empleo para comprender el desarrollo de un ser vivo desde las primeras etapas de un embrión hasta su nacimiento, generando modelos del desarrollo de un organismo multicelular.

Células troncales.  

Otros de los empleos de las células madre es su aplicación en medicina regenerativa; este campo de la ciencia hace uso de las mismas como base para ayudar al cuerpo a recuperar funciones deterioradas, e inclusive ser utilizadas para reparar tejidos y órganos dañados.

Un ejemplo de esta aplicación es la fabricación de tejidos como la piel y el cartílago, los cuales ya han sido probados para su uso en pacientes de forma clínica y experimental por la agencia estadunidense que regula este tipo de cuestiones, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés). Asimismo, también se han realizado múltiples estudios para diversos padecimientos.

Todas estas aplicaciones de las células troncales han partido de ideas aterrizadas a la realidad por los científicos.

Células madres

No obstante, a pesar del gran avance en esta materia, estos modelos nunca habían logrado llegar a replicar de manera completa el proceso de desarrollo natural de un embrión, quedándose solo en la conformación de estructuras como tejidos y organoides, con características similares a las estructuras normales de un organismo, pero sin presentar una estructura ordenada que pudiera semejar un sistema y, mucho menos, un embrión capaz de desarrollarse a través de los estadios de desarrollo embrionario semejante al natural.

Fue hasta hace poco tiempo, que gracias al estudio de las células madre, se logró la creación de embriones sintéticos, es decir, embriones creados in vitro desarrollados fuera de un útero con características similares a los embriones normales, logrando así, traer a la realidad lo que solo se concebía en películas o historias de ciencia ficción.

Los embriones sintéticos se desarrollaron a partir de células troncales de ratón y son capaces de llevar a cabo un desarrollo embrionario semejante al normal. Dichos embriones son cultivados in vitro en un equipo diseñado por los científicos que simulan condiciones del útero materno del roedor, lo que permite que el embrión pueda desarrollarse. Estos embriones presentan las características y forma de un embrión natural de ocho días formando estructuras parecidas a órganos como el cerebro y el corazón, este último, incluso con latidos. A lo largo del desarrollo in vitro, los científicos estudiaron a estos embriones, dándose cuenta de que poseían la capacidad de mostrar muchos componentes en sus genes que se presentan en el desarrollo natural de un embrión.

Laboratorio de Reprogramación

Este gran logro permitió a los científicos profundizar en el estudio de las células troncales, conocer como estas se relacionan para formar tejidos y a su vez órganos, e incluso organismos completos, dando la posibilidad a generar nuevos modelos de estudio para fármacos, terapias y enfermedades que hasta hoy son difíciles o imposibles de desarrollar.

No obstante, las células troncales desde su descubrimiento han estado en medio de una controversia constante, ya que en los últimos años su estudio y sus aplicaciones han sido el centro de atención de muchos debates éticos y científicos; la mayoría de estas discusiones están centradas en cómo estas células son obtenidas; sin embargo, gracias al conocimiento adquirido actualmente, el foco de los debates ha sido trasladado hacia una manera correcta de utilizar las células madre y los límites éticos de sus aplicaciones.

Sin duda alguna, los resultados alcanzados con los embriones sintéticos no solo demuestran la capacidad del ser humano para entender el mundo que lo rodea, sino también patentiza la forma en que el entendimiento de la naturaleza le permite hacer realidad lo que alguna vez solo estuvo en su imaginación. Todo esto nos lleva a comprender cómo día a día se va acortando más el tiempo del ciclo constante de imaginar, crear ideas y volverlas realidad, acercando a gran velocidad lo que actualmente se considera una ficción.

Estos embriones sintéticos son solo una manifestación de lo que nos depara el futuro no tan lejano, abriendo nuevamente un abanico de posibilidades. Ahora, las preguntas que quedan por responder son: ¿Qué será lo que estos avances permitirán? ¿Cómo estos descubrimientos influirán en los futuros desarrollos tecnológicos? ¿Qué implicaciones conlleva este desarrollo para la sociedad y el futuro de la humanidad?

En el Laboratorio de Reprogramación Celular y Bioingeniería de Tejidos del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej) formamos parte de los miles de científicos que día a día buscan traer a la realidad las ideas que formarán nuestro futuro. En nuestro laboratorio, realizamos investigaciones con células troncales que nos permitirán aportar en la búsqueda de nuevos fármacos, aplicaciones y futuras terapias de estas células, enfocándonos en enfermedades como diabetes y trastornos neurodegenerativos.

Proceso In Vitro para la generación de embriones sintéticos. 

Proceso in vitro para la generación de embriones sintéticos. Se toman células de ratón y se cultivan in vitro, los embriones se desarrollaron hasta el día cuatro; después son colocados en un sistema de cultivo que mimetiza las condiciones del útero de ratón. Dentro de este sistema, el embrión alcanza el día ocho donde presenta estructuras como el cerebro y el corazón.

Autores

El IBT Luis Fernando Mendoza Gómez es estudiante del programa de Maestría en Ciencias en Innovación Biotecnológica del Ciatej y el doctor N. Emmanuel Díaz Martínez es investigador de la Unidad de Biotecnología Médica y Farmacéutica del Ciatej.

Para más información acerca del Laboratorio de Reprogramación Celular y Bioingeniería de Tejidos, así como de la Unidad de Biotecnología Médica y Farmacéutica del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (Ciatej), escribir a Jesús Fuentes González (jfuentes@ciatej.mx).

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