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Alfonso Martínez Arias

Profesor de investigación ICREA Senior e investigador en Sistemas de Bioingeniería-MELIS de la Universidad Pompeu Fabra

En este trabajo los autores reportan el nacimiento de unos monos con alto grado de quimerismo somático a partir de la fusión de células madre embrionarias con un blastocisto [un embrión a los 5 o 6 días de desarrollo tras la fecundación]. Una quimera es un organismo compuesto de células con diferentes identidades genéticas. Este trabajo representa un importante hito en la biología del desarrollo de mamíferos, en particular, la de los primates y, por extensión, de la biología humana. 

Las células madre embrionarias (CME) representan una fuente de aplicaciones importantes para la biología fundamental y la biomedicina. La propiedad fundamental de estas células es su pluripotencia, su capacidad de contribuir a todos los órganos de un organismo, algo que se prueba con quimeras. Esta técnica se puso a punto en el ratón. En el experimento, las células se ponen en un blastocisto donde se mezclan. El blastocisto se implanta y se deja desarrollar, el resultado es un ratón en el que todos los tejidos son una mezcla de las dos clases de células. Asi, por ejemplo, si se utilizan células de un ratón negro con el blastocisto de uno blanco, el ratón se hará con una mezcla al azar de las dos clases de células y, en la piel, tendrá una mezcla de pelaje blanco y negro.  

En el caso de los humanos, este experimento no es posible y para probar la pluripotencia de las células, se utilizan otras técnicas como la generación de teratomas (tumores benignos con células de múltiples tejidos) en ratones que, aunque aproximativas, no son lo mismo. Por esta razón, la pluripotencia de las células embrionarias humanas no tiene todavía una prueba fehaciente.  

Los últimos diez años han visto grandes avances en la utilización de estas células con el desarrollo de varios protocolos que llevan a generar una gran variedad de órganos y tejidos in vitro a partir de ellas. Sin embargo, en el caso de los humanos, la prueba de su pluripotencia a través de quimeras aún falta. Si se pudieran hacer, estos experimentos abrirían las puertas a la generación de modelos de enfermedades y de detalles de la biología de los humanos. Pero, como es natural, los experimentos no son éticamente posibles. 

Los primates no humanos ofrecen una posibilidad alternativa, pues —aunque bajo el control de estrictas normas éticas, y muy costosos— los experimentos serían en principio, posibles. En este trabajo, un grupo chino, que incluye al español Miguel Esteban, reportan un trabajo en este sentido. 

Los autores obtienen células madre embrionarias de monos cynomolgus, las convierten en fluorescentes y las utilizan para la generación de quimeras. Las quimeras proveen un test muy fuerte de la potencialidad de las células madre embrionarias y los autores testan varios métodos de crecimiento de las células antes de hacer el experimento. Demuestran que solo uno de estos métodos genera células con la capacidad de interaccionar con las células del embrión que den lugar a un organismo. El trabajo es importante y tiene varias conclusiones que aportan información valiosa sobre, y para, el campo. 

La primera, para mí, es que no todas las células madre embrionarias son iguales: dependiendo del método de aislamiento y de crecimiento, tienen propiedades diferentes. A mí esto me resulta sorprendente, y es importante, pues se trabaja con muchos medios de cultivos en la asunción que todos son iguales. Este trabajo demuestra claramente que esto no es así. En el experimento más exigente, células que desde muchos puntos de vista parecen iguales no son iguales. Hará falta más trabajo, pero esta observación es importante. El segundo punto que me resulta sorprendente es el bajo número de quimeras. Empezando con 206 embriones experimentales, obtienen 6 nacimientos vivos y algunos con dificultades que fallecen. El alto grado de abortos da que pensar.   

Las buenas noticias son que se han obtenido quimeras y que empezamos a saber las razones por las que un experimento anterior en una línea similar no dio resultados. El medio de cultivo en el que crecen las CME es crucial para determinar su estado, y solo algunos [medios] ponen a las células en un estado que es compatible con el desarrollo embrionario. 

El trabajo representa un hito y es rico en detalles y pistas sobre lo que son estas CME. Abre el camino para la utilización de los primates no humanos como modelo para la biología de los humanos, por ejemplo, en el estudio de los efectos de modificaciones genéticas y modelos de enfermedades. Pero no son experimentos abiertos a cualquier biólogo. Son muy caros y requieren mantenimiento especial. También el periodo de gestación y el hecho que solo haya un bebé por madre hacen que no sea fácil. Habrá que esperar para ver si [este resultado] va más allá de una prueba de principio (proof of principle).

ES