A un paso de crear embriones artificiales

Científicos de la Universidad de Cambridge han creado células capaces de llegar a la fase de gastrulación, donde se generan las tres capas diferenciadas que originan los tejidos. El avance ha hecho saltar las alarmas éticas: ¿podremos concebir vida en el laboratorio?

El embrión humano es un tesoro, una fuente de vida latente, un proyecto de futuro imparable. Pero también es un objeto de deseo científico. Por razones obvias, resulta muy difícil inmiscuirse en su desarrollo para saber qué le está ocurriendo a ese grupo de células vivas mientras se convierte en un feto. No podemos extraerlo y analizarlo sin matarlo: no es fácil hacer una biopsia, un estudio interno. No hay muchos modelos de laboratorio que se le parezcan.

Por eso, las primerísimas fases del desarrollo embrionario siguen en parte siendo un misterio para la ciencia. Y resulta que es ahí donde tiene lugar algunos acontecimientos vitales que deberíamos conocer mejor. De factores aún no muy bien conocidos puede depender que el embrión se desarrolle sano, que arraigue en el ambiente materno o que comience a apuntar enfermedades futuras. La ciencia ha tratado desde hace décadas de producir embriones artificiales, grupos de células fertilizadas que se comporten como un embrión de verdad. Lo han tratado con animales y, con mucha más controversia ética, con embriones humanos.

Una de las científicas que más literatura ha generado al respecto es la doctora polaca de la Universidad de Cambridge Magdalena Zernicka-Goetz. Ella y su equipo han anunciado un paso de gigante hacia la consecución de embriones artificiales al utilizar células madre de ratón para producir estructuras embrionarias capaces de llegar a la fase de gastrulación. Este es un momento clave en el desarrollo embrionario; tiene lugar en humanos en la tercera semana de vida del embrión y es el momento en el que empiezan a producirse tres capas celulares bien diferenciadas que serán el origen de todos los tejidos de la futura criatura. Es la primera vez que un embrión artificial llega a esta fase.

En anteriores estudios, el mismo equipo había conseguido crear estructuras embrionarias más sencillas usando dos tipos de células. En esta ocasión, han dado un paso más y han empleado tres tipos celulares diferentes para lograr simular la triple capa celular de la fase de gastrulación embrionaria. Es como si en el pasado se hubiera creado una flor artificial sin pétalos y ahora se hubieran añadido esas estructuras que faltaban.

Cuando un óvulo de un mamífero es fecundado por un espermatozoide comienza un proceso de división celular para la generación de una pequeña estructura esférica que contiene tres tipos de células madre. Por un lado, aparecen las células madre pluripotentes que darán lugar a todos los órganos y tejidos del futuro cuerpo. Estas se agrupan en una región concreta del embrión. Otras células forman el trofoblasto, capa externa del embrión que dará lugar a la placenta. El tercer grupo celular lo componen células madre que generan el saco vitelino encargado de proteger y nutrir el conjunto hasta que se forma la placenta.

El juego de estos tres tipos de células es fundamental para el desarrollo del embrión y la futura criatura y, por lo tanto, también para la formación de cualquier cosa a la que podamos llamar embrión artificial.

En 2017, el equipo de Zernicka-Goetz logró utilizar dos de esos grupos celulares –las células madre embrionarias y las células de trofoblasto– para engarzarlos en una matriz extracelular –una especie de andamiaje de gel que sirve como soporte para que las células aniden–. Lograron que las células actuasen en ese entorno como lo habrían hecho en un embrión real. De hecho, se comunicaron entre ellas y se «repartieron» el espacio que ocuparían en la matriz, igual que hacen en el espacio de un embrión.

Pero no llegaron más allá. El siguiente paso que realiza cualquier embrión es la gastrulación. Las células no se reparten en una sola capa, sino que lo hacen en tres. Estas formarán en el futuro el endodermo, el mesodermo y el ectodermo. Cada capa dará origen a una serie de órganos y tejidos.

El estudio ahora presentado ha sustituido la matriz extracelular por el tercer tipo de células y, sorprendentemente, se ha experimentado que el conjunto sigue funcionando como lo haría un embrión. De hecho, esta masa de células ha logrado reproducir en la placa de laboratorio el evento más importante en el nacimiento de una vida: la gastrulación. Son lo más parecido a un embrión que se ha podido fabricar nunca.

La excitación provocada por este hallazgo surge pareja a la alarma bioética que genera. Llegados a este punto, solo sería posible evolucionar más en el desarrollo de un embrión artificial si esa masa de células ya diferenciadas en tres capas se implantara, o bien en el cuerpo de un ratón madre, o bien en una placenta artificial.

Todo trabajo realizado con material tan sensible como un embrión enciende todas las alarmas. Adentrarse en el proceloso mundo de la generación de vida en laboratorio es un asunto peliagudo. Este tipo de investigaciones pueden contemplarse desde dos perspectivas. Puede considerarse un gran avance en ciencia básica, ya que pretende modelar en laboratorio el comportamiento de los embriones para estudiarlos sin dañar embriones reales. Los beneficios de este tipo de estudios podrían ser innumerables: se podrían usar esos modelos microscópicos para analizar por qué en ocasiones los embriones nacen dañados, por qué mueren antes de desarrollarse plenamente o por qué encierran futuras malformaciones o enfermedades. Incluso se podrían probar en esas células medicamentos que ayudaran a curar enfermedades congénitas.

Pero, obviamente, la tentación de implantar esos modelos embrionarios y dejarlos crecer para seguir este tipo de estudios hacia fases más avanzadas del desarrollo estaría cada vez más latente. Las preguntas están en el aire. ¿Hasta dónde sería capaz de llegar la ciencia? ¿Estamos en la actualidad más cerca de la creación de seres vivos en una placa de laboratorio? El debate continúa abierto.