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| Los modelos embrionarios en el día 4, cuando ya se habían autoorganizado en las tres capas necesarias para producir todos los diferentes tejidos del cuerpo. Crédito: Jitesh Neupane, Universidad de Cambridge |
Se han desarrollado modelos de embriones humanos capaces de sintetizar su propia sangre, un avance que podría conducir a nuevos tratamientos para trastornos sanguíneos, así como a la producción de células madre para trasplantes.
Las estructuras tridimensionales, denominadas "hematoides", son similares a los embriones, pero difieren en varios aspectos importantes. No tienen la capacidad de continuar desarrollándose hasta convertirse en un feto: carecen de tejidos esenciales y también requerirían un saco vitelino y una placenta. Sin embargo, el estudio demuestra que pueden simular eficazmente los procesos que ocurren durante las primeras etapas del crecimiento embrionario.
Los hematoides se autoensamblan a partir de células madre pluripotentes humanas, que pueden ser impulsadas a través de cualquier vía de desarrollo para convertirse en cualquier tipo de tejido humano. Tan solo en el segundo día de desarrollo, el equipo observó que los hematoides se habían organizado en las tres capas que constituyen la base del cuerpo humano: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo.
Al octavo día, algunas de las células hematoides, precursoras del corazón, ya latían.
Tras unas dos semanas de desarrollo en el laboratorio, los científicos observaron los primeros indicios de que habían empezado a producir sangre.
"Fue emocionante cuando apareció el color rojo sangre en la placa; era visible incluso a simple vista", declaró el Dr. Jitesh Neupane, coautor principal y del Instituto Gurdon de la Universidad de Cambridge.
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| Los modelos de embriones en el día 14, con sangre incluida. Crédito: Jitesh Neupane, Universidad de Cambridge |
En la embriogénesis normal, esta etapa corresponde a unas cuatro o cinco semanas de desarrollo. No es posible observar esto directamente en un ser humano vivo porque para entonces el embrión ya se habría implantado en la pared uterina, por lo que estos modelos son nuestra única oportunidad de estudiar estos procesos en detalle.
“Nuestro nuevo modelo imita el desarrollo de la sangre fetal humana en el laboratorio. Esto arroja luz sobre cómo se forman naturalmente las células sanguíneas durante la embriogénesis humana, ofreciendo posibles avances médicos para el cribado de fármacos, el estudio del desarrollo sanguíneo e inmunitario temprano y la modelización de trastornos sanguíneos como la leucemia”, afirmó Neupane.
La Dra. Geraldine Jowett, coautora principal, añadió: “Los hematoides captan la segunda ola de desarrollo sanguíneo que puede dar lugar a células inmunitarias especializadas o células linfoides adaptativas, como los linfocitos T, lo que abre nuevas vías para su uso en la modelización del desarrollo de la sangre sana y cancerosa”.
Existen otras formas de producir células sanguíneas en el laboratorio, pero estas suelen requerir la suplementación con una serie de proteínas adicionales para facilitar su desarrollo. Los hematoides no necesitan esto y, por lo tanto, imitan con mayor precisión los procesos naturales que ocurren durante el desarrollo de un embrión.
En el futuro, incluso podríamos ver un escenario en el que un paciente pueda donar sus propias células madre pluripotentes para crear hematoides que produzcan sangre perfectamente adaptada a su cuerpo, lo que permite una medicina verdaderamente personalizada.
“Aunque aún se encuentra en sus primeras etapas”, afirmó el autor principal, el profesor Azim Surani, “la capacidad de producir células sanguíneas humanas en el laboratorio representa un paso significativo hacia futuras terapias regenerativas, que utilizan las propias células del paciente para reparar y regenerar los tejidos dañados”.
El estudio se publicó en la revista Cell Reports.