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Una nueva perspectiva acerca de los momentos clave del desarrollo embrionario

Una nueva perspectiva acerca de los momentos clave del desarrollo embrionario

Alfonso Martínez Arias, líder del Stembryo Engineering Lab, participa en una revisión publicada en Science en la que ofrecen un nuevo punto de vista acerca del papel de una estructura llamada línea primitiva en el desarrollo embrionario.

02.12.2021

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En una revisión publicada en la revista Science, los investigadores Guojun Sheng (Universidad de Kumamoto, Japón), Alfonso Martínez Arias (UPF) y Ann Sutherland (Sistema de Salud de la Universidad de Virginia, EE. UU.) ofrecen un nuevo punto de vista acerca del papel de una estructura llamada línea primitiva en el desarrollo embrionario. La línea primitiva se estableció como el primer signo del ser humano durante el desarrollo y por ello la regulación actual de muchos países no permite cultivar embriones más allá de su aparición, 14 días después de la fertilización.  

En el presente trabajo, los científicos hacen una síntesis de lo que se sabe sobre esta estructura incluyendo trabajos recientes sobre modelos de procesos embrionarios basados en células madre. Los autores concluyen que la línea primitiva no es necesaria para la organización del embrión. Sugieren que, por lo tanto, la elección de la aparición de esa estructura como el primer indicio del ser humano, la “regla de los 14 días”, es arbitraria. Recientemente, avances técnicos han recomendado una revisión de esta regla para permitir experimentar con embriones más allá del día 14; este trabajo provee argumentos científicos en apoyo de este cambio.

La línea primitiva se estableció como el primer signo del ser humano durante el desarrollo y por ello la regulación actual de muchos países no permite cultivar embriones más allá de su aparición, 14 días después de la fertilización.  

Un ser humano comienza a partir del óvulo fecundado que se divide sucesivamente hasta formar una masa de células. Una semana después de la fertilización esta se instala en el útero y siete días más tarde empieza la gastrulación. Este proceso transforma lo que es una masa de células en una estructura donde se reconoce un boceto del organismo, con la cabeza en un extremo y las estructuras que darán lugar a los órganos y tejidos perfectamente posicionadas en el lugar que les corresponde. El recientemente fallecido biólogo Lewis Wolpert acuñó el famoso adagio de que el momento más importante de nuestras vidas no es cuando nacemos, cuando nos casamos o cuando morimos, sino cuando gastrulamos. La línea primitiva es una estructura icónica de la gastrulación que existe en todos los mamíferos, reptiles y pájaros.

 

Implicaciones de la línea primitiva en los modelos de la embriogénesis temprana

La experimentación con embriones humanos derivados de la fertilización in vitro y estructuras similares con células madre está muy regulada. Es posible cultivar células pluripotentes humanas antes de la gastrulación en el laboratorio y, añadiendo señales bioquímicas, guiarlas para que se diferencien en diferentes células. Sin embargo, el cultivo de estas en tejidos u órganos funcionales rara vez ha tenido éxito porque el proceso de formación de órganos comienza inmediatamente después de la gastrulación. Reproducir órganos rudimentarios in vitro es el santo grial en la investigación de la biología de células madre y la medicina regenerativa, pero lograrlo requeriría reproducir la gastrulación y su línea primitiva asociada.

Los argumentos de los investigadores apoyan que la regla del día 14, que se argumentó en los años 80 como respuesta a las posibilidades derivadas del cultivo de embriones humanos para la fertilización in vitro en base al conocimiento de aquel tiempo, debe reevaluarse.

Mediante una revisión sistemática de investigaciones anteriores, el equipo de científicos ha evaluado la relación entre la línea primitiva y la aparición de un ser humano desde la perspectiva actual y, en particular, de estudios con células madre. Sus análisis de diferentes parámetros biomecánicos entre múltiples modelos in vivo e in vitro predicen que se puede formar un plan corporal rudimentario de mamíferos en ausencia de una línea primitiva. “Concluimos que la línea primitiva no es absolutamente necesaria para hacer un boceto celular de un organismo”, explica Alfonso Martínez Arias, profesor de investigación ICREA y líder del grupo Stembryo Engineering Lab

“Por ello nuestros argumentos apoyan que la regla del día 14, que se argumentó en los años 80 como respuesta a las posibilidades derivadas del cultivo de embriones humanos para la fertilización in vitro en base al conocimiento de aquel tiempo, debe reevaluarse. Por supuesto, esta línea de razonamiento no discute la necesidad de una supervisión ética en la investigación en células madre y desarrollo humano, sino que proponemos seleccionar un hito alternativo mediante un debate consensuado para garantizar el rigor científico y ético”, concluye.

Artículo de referencia:

The primitive streak and cellular principles of building an amniote body through gastrulation. DOI: 10.1126/science.abg1727. 

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