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16 de Abril de 2021
BIOMEDICINA

Los primeros embriones de mono y humano reavivan el debate sobre los animales híbridos

Aunque los embriones sobrevivieron hasta 19 días, algunos científicos cuestionan la necesidad de estas investigaciones.

Embrión híbrido de mono y humano en la fase de blastocisto. [Weizhi Ji, Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming]

Los investigadores han conseguido cultivar por primera vez embriones de mono con células humanas, lo que supone el último hito en un campo que avanza rápidamente y que ha suscitado cuestiones éticas.

En el trabajo, publicado el 15 de abril en Cell, el equipo inyectó células madre humanas  embriones de mono y observó su desarrollo. Los autores comprobaron que las células humanas y las de mono se dividían y crecían juntas en una placa, y que al menos tres embriones sobrevivían hasta 19 días después de la fecundación. «El mensaje general es que cada embrión contenía células humanas que proliferaban y se diferenciaban en distinta medida», afirma Juan Carlos Izpisúa Belmonte, biólogo del desarrollo del Instituto Salk de Estudios Biológicos de La Jolla, en California, y uno de los investigadores que dirigió el trabajo.

Los autores esperan que en el futuro los híbridos de humanos y animales, conocidos como quimeras, puedan proporcionar mejores modelos en los que ensayar fármacos y puedan utilizarse para cultivar órganos humanos para trasplantes. Los miembros de este grupo fueron los primeros en demostrar en 2019 la posibilidad de cultivar embriones de mono en una placa hasta 20 días después de la fecundación. En 2017, informaron de otra serie de híbridos: embriones de cerdo cultivados con células humanas, embriones de vaca cultivados con células humanas y embriones de rata cultivados con células de ratón.

Pero el último trabajo ha provocado división entre los biólogos del desarrollo. Algunos cuestionan la necesidad de realizar este tipo de experimentos con primates, ya que no es probable que estos animales se empleen como animales modelo del mismo modo que los ratones y roedores. Los primates no humanos están protegidos por normas éticas de investigación más estrictas que los roedores, y les preocupa que este tipo de trabajo despierte la oposición de la población.

«Hay experimentos mucho más razonables en este ámbito de las quimeras como fuente de órganos y tejidos», afirma Alfonso Martínez Arias, biólogo del desarrollo de la Universidad Pompeu Fabra, en Barcelona. Los que se realizan con animales de granja, como cerdos y vacas, son «más prometedores y no corren el riesgo de traspasar los límites éticos», afirma. «Y existe todo un campo de investigación con organoides que ojalá pueda acabar algún día con los experimentos con animales.»

Tema delicado

Izpisúa Belmonte comenta que el equipo no tiene intención de implantar ningún embrión híbrido en monos. Su objetivo es más bien conocer mejor cómo se comunican las células de distintas especies entre sí durante la fase inicial del desarrollo del embrión.

Los intentos de cultivar híbridos de humano y ratón son todavía preliminares y las quimeras deben ser más eficaces y saludables antes de que puedan resultar de utilidad. Los científicos sospechan que este tipo de híbridos podrían tener problemas para prosperar, porque las dos especies son evolutivamente distantes y sus células se comunican por medios diferentes. Pero la observación de la comunicación celular cruzada en los embriones híbridos de mono y humano, dos especies con un parentesco más estrecho, podría señalar formas de mejorar la viabilidad de futuros modelos de ratón-humano, afirma Izpisúa Belmonte.

En el estudio, los investigadores fecundaron óvulos extraídos de macaco cangrejero (Macaca fascicularis) y los cultivaron. Seis días después de la fecundación, el equipo tomó 132 embriones y les inyectó células madre pluripotentes extendidas humanas, un tipo de células que pueden convertirse en una variedad de tipos celulares dentro y fuera de un embrión. Cada uno de los embriones desarrolló combinaciones únicas de células humanas y de mono, y todos ellos se deterioraron después, a ritmos diferentes: 11 días tras la fecundación, permanecían vivos 91 embriones; esta cifra se redujo a 12 en el día 17 y a 3 en el día 19.

«Este trabajo es una demostración espectacular de la capacidad de las células madre pluripotentes humanas de incorporarse a embriones de macacos cangrejeros cuando se introducen en los blastocistos de estos», afirma Magdalena Zernicka-Goetz, bióloga del desarrollo del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena. Señaló que este equipo, al igual que otros en el pasado, no pudo controlar qué células se convertían en qué tejidos, un paso clave que hay que superar antes de poder utilizar estos modelos.

A Martínez Arias no le convencen los resultados. «Espero mejores resultados», sobre todo de las últimas etapas del desarrollo, comenta. El hecho de que el número de embriones se reduzca rápidamente a medida que se acercan al día 15 de desarrollo le hace pensar que las cosas van mal.

La combinación de células humanas con embriones de primates estrechamente emparentados suscita dudas sobre el estado y la identidad de los híbridos que se generan. «Algunas personas pueden ver que se están creando entidades moralmente ambiguas», opina Insoo Hyun, bioeticista de la Universidad Case Western Reserve, en Cleveland, Ohio. Sostiene que el equipo siguió con rigor las directrices existentes. «Creo que pusieron bastante cuidado en tener en cuenta las regulaciones y las cuestiones éticas.»

Restricciones de la investigación

Mientras tanto, las directrices internacionales se están poniendo al día con los avances de este campo: el mes que viene se espera que la Sociedad Internacional de Investigación con Células Madre (ISSCR) publique unas directrices revisadas para los estudios con células madre. En ellas se abordará el tema de las quimeras de humanos y primates no humanos, explica Hyun, que dirige un comité de la ISSCR que se ocupa de las quimeras. En la actualidad, las directrices de este grupo prohíben dejar que las quimeras de humanos y animales se reproduzcan. Además, el grupo recomienda una supervisión adicional cuando las células humanas tuvieran la posibilidad de integrarse en el sistema nervioso central de un animal en desarrollo.

Numerosos países, como Estados Unidos, el Reino Unido y Japón, han limitado en algunos momentos la investigación con quimeras en las que se empleen células humanas. En 2019, Japón levantó su prohibición de los experimentos con embriones animales que contuvieran células humanas, y ese mismo año comenzó a financiar este tipo de trabajos.

En 2015, los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH) anunciaron una moratoria en la financiación de los estudios en los que se inyectaran células humanas en embriones animales. En 2016, la agencia de financiación propuso levantar la prohibición pero restringir la investigación de los híbridos formados después de la gastrulación, cuando el sistema nervioso temprano comienza a desarrollarse. Más de cuatro años después, la prohibición de financiación sigue vigente.

Nidhi Subbaraman/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Nature Resarch Group.

Referencia: «Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo». Tao Tan et al. en Cell, vol. 184, P2020-2032.E14, abril de 2021.

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