Abren la «caja negra» de la formación de un embrión humano

Una nueva investigación ha conseguido abrir la «caja negra» de lo que ocurre en el interior de un embrión humano entre 16 y 19 días después de la fecundación, un momento fundamental de su desarrollo hasta ahora inaccesible para la ciencia.

El análisis del embrión muestra que en esta fase aún no ha comenzado la formación celular del sistema nervioso, destacan los investigadores en un artículo publicado en la revista Nature.

La historia de un embrión recién formado atraviesa un momento crítico 14 días después de la fecundación. Hasta ese momento, puede dividirse en dos o fusionarse.

Sin embargo, desde ese entonces, comienza a configurarse como un individuo biológico, en una nueva fase de su desarrollo, conocida como gastrulación, que se prolonga durante una semana: es cuando comienza la formación y especialización de diversos tipos de células.

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Sistema nervioso

Sistema nerviosoDesde hace décadas se piensa que es en esta fase del desarrollo cuando un embrión comienza a convertirse en un ser más complejo, ya que comenzaría a configurarse su sistema nervioso, tal como ocurre en ratones.

Este extremo nunca ha podido confirmarse directamente en seres humanos, ya que las células madre cultivadas en laboratorio solo pueden conservarse durante dos semanas, mientras que no es posible observar la gastrulación durante un embarazo real.

Todo lo que se sabía de esa fase crítica de la formación de un ser humano era a través de modelos experimentales, pero lo que ha hecho el nuevo estudio es obtener una visión inédita de ese momento del embrión en el útero.

Para obtener este resultado, científicos de la Universidad de Oxford (Reino Unido), el Centro Helmholtz de Múnich-Centro Alemán de Investigación para la Salud Ambiental de Alemania y el Instituto de Epigenética y Células Madre de Cambridge, analizaron un embrión de entre 16 y 19 días después de la fecundación en el útero.

Imperceptible a la ecografía

Imperceptible a la ecografíaLa mayoría de las veces, las madres, en ese momento, ni siquiera saben que están embarazadas, pero el embrión analizado en esta investigación fue el resultado de una persona que decidió interrumpir su embarazo y aceptó que la muestra (de tan solo un milímetro de largo, imperceptible en una ecografía) fuera investigada.

Los investigadores analizaron el embrión mediante una secuenciación del ARN unicelular y obtuvieron una descripción detallada de los tipos de células presentes en la muestra, especialmente durante su desarrollo y diversificación.

Una de las primeras constataciones de este análisis es que, en ese momento de su desarrollo, el embrión no ha iniciado el desarrollo de su sistema nervioso, por lo que no es posible que registre sensaciones.

Los investigadores no apreciaron en la muestra la especificación neuronal de las células, lo que sugiere que el proceso a partir del cual un embrión comienza a configurar un sistema nervioso ocurre después de dos semanas desde la fecundación.

Detalle importante

Detalle importanteEste detalle es importante porque en 1979 se estableció el límite de los 14 días para el cultivo de embriones humanos en diferentes países, incluido España, aunque ese plazo se ha suavizado desde este año.

Desde entonces, el cultivo in vitro de embriones humanos intactos pasó de ser una categoría de investigación prohibida a una permitida, aclara SINC.

Los investigadores detectaron también células germinales primordiales (células precursoras que dan lugar a óvulos o espermatozoides), aunque no pudieron especificar dónde.

El trabajo también muestra que en esta fase tan temprana el embrión humano tiene varios tipos de células sanguíneas, incluidos los glóbulos rojos primitivos, lo que representó toda una sorpresa para los investigadores.

Glóbulos rojos y blancos

Glóbulos rojos y blancosLas células sanguíneas observadas eran tanto rojas como blancas, lo que señala que la sangre se diversifica muy pronto en los embriones humanos.

Además, los científicos descubrieron también que todas las células sanguíneas detectadas eran masculinas, como el propio embrión, y que no procedían de la madre.

Los investigadores concluyen que este resultado aporta importantes conocimientos sobre cómo se forman y posicionan los primeros linajes en el embrión humano en desarrollo.

En consecuencia, les permite entender mejor por qué en ocasiones este proceso inicial del desarrollo del embrión va mal, provocando abortos y anomalías congénitas.

Referencia

ReferenciaSingle-cell transcriptomic characterization of a gastrulating human embryo. Richard C. V. Tyser et al. Nature (2021). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04158-y

Foto superior: células de diferentes orígenes de especies en un embrión en etapa temprana. Crédito: Weizhi Ji, Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming.