Investigadores obtienen embriones de primates para iniciar el desarrollo de órganos en placas de cultivo – Ars Technica

Los científicos han establecido un nuevo récord para el cultivo de embriones de primates fuera del útero, como se informó en la edición de mayo de la revista Cell.Por primera vez, los embriones de mono se cultivaron en un laboratorio durante 25 días después de la fertilización, alcanzando hitos clave del desarrollo nunca antes observados. en cultivo, incluida la iniciación del desarrollo de órganos. La capacidad de monitorear estos procesos en el laboratorio podría ser un paso importante hacia la comprensión de los defectos de nacimiento congénitos y el desarrollo de órganos en humanos.

Comprender el desarrollo

Las primeras etapas del desarrollo animal, a menudo denominadas embriogénesis, incluyen la transición de un grupo de células aparentemente insignificante a un organismo complejo y compartimentado. Al final de la embriogénesis, las células iniciaron la marcha hacia la especialización y comenzaron a formarse los sistemas de órganos. En los mamíferos, este es un proceso que generalmente tiene lugar en la comodidad y privacidad del útero, lo que dificulta la observación, incluso con el advenimiento de imágenes avanzadas. Y es difícil experimentar con factores que podrían influir en el desarrollo.

Todo esto ha llevado a los biólogos del desarrollo a buscar formas de hacer que este proceso suceda en un plato de cultivo, evitando estas limitaciones. El estudio de la embriogénesis humana está limitado debido a consideraciones éticas y legales. Si bien las pautas específicas pueden variar de un país a otro, el resultado es una prohibición casi global de los embriones humanos mantenidos en el laboratorio más de 14 días antes de que se forme el sistema nervioso progenitor. Este detalle tiene una importancia médica particular, ya que las irregularidades en la formación del sistema nervioso pueden provocar una serie de afecciones que afectan la columna vertebral, la médula espinal y el cerebro, incluida la espina bífida.

La mayor parte de nuestra comprensión de este proceso proviene de estudios de embriones de ratón y pollo.

Pero incluso la rata es más que un salto, un salto y un salto lejos de los humanos en el árbol de la vida; Si bien somos notablemente similares en algunos aspectos, existen diferencias considerables en el momento del desarrollo y la actividad de los genes, e incluso la disposición física del embrión es diferente.

cinco dias mas

Dos grupos independientes de investigadores, que publicaron artículos consecutivos, intentaron llenar este vacío desarrollando un sistema de primates para estudiar la embriogénesis. Usando embriones fertilizados de una especie de macaco (macaca fascicular), ambos grupos pudieron desarrollar embriones de primates hasta 25 días después de la fertilización. Esto supera el récord anterior por 20 días, lo que permite a los investigadores ver etapas más avanzadas de desarrollo de órganos.

Cada grupo desarrolló una técnica distinta, pero ambos pudieron obtener embriones que se parecían más a los suyos. en el útero contrapartes que nunca. Una de las claves para conseguir este objetivo ha sido la promoción del crecimiento tridimensional del embrión. Los esfuerzos anteriores se habían basado en condiciones de cultivo bidimensionales, plagadas de sobrecrecimiento de tejido y, en última instancia, colapso del embrión en el día 20. Para abordar este problema, el equipo dirigido por Hongmei Wang optimizó las condiciones de cultivo en un líquido de suspensión, mientras que el grupo de Tao Tan usó soportes mecánicos. Ambos enfoques parecían facilitar un crecimiento tridimensional adecuado.

La supervivencia del embrión en el día 25 osciló entre aproximadamente el 20 y el 40 %, según el estudio y la métrica particular utilizada. Puede que no sea exactamente un golpe eficiente y de alto rendimiento, pero representa una mejora significativa con respecto a las técnicas anteriores. Es importante destacar que los embriones que sobrevivieron 25 días tenían muchas de las características de un en el útero embrión, como las tres capas de tejido embrionario responsables en última instancia de formar el feto (el endodermo o revestimiento intestinal, el ectodermo que forma la piel y los nervios, y el mesodermo, que es todo lo demás). Los investigadores también documentaron evidencia de mayor organogénesis y formación del tubo neural, que luego forma el cerebro y la médula espinal.

Todo esto representa un paso muy prometedor hacia un sistema manejable para estudiar la embriogénesis de primates, pero las técnicas están lejos de ser perfectas. Actualmente, los embriones no sobreviven más de 25 días en ninguna de las dos condiciones. Sin embargo, ambos grupos sugirieron que una combinación optimizada de moléculas de crecimiento y señalización, combinada con soportes mecánicos más avanzados, podría imitar mejor las condiciones en el útero y apoyar a los embriones incluso en etapas posteriores de desarrollo.

Celúla2023.DOI: 10.1016/j.cell.2023.04.019, 10.1016/j.cell.2023.04.020

Lita Kacsoh tiene una maestría en salud pública de la Universidad de Emory y un doctorado en biología molecular de la Escuela de Medicina de Dartmouth. Cuando no está escribiendo, probablemente se la pueda encontrar leyendo o tomando café.