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Jacob Hanna desarrolló un método para replicar la embriogénesis fuera del útero para comprender los mecanismos subyacentes.
Los modelos de embriones podrían ayudar a los científicos a comprender la diferenciación de las células madre, el desarrollo de los órganos y cómo surgen los defectos. Los científicos tomaron imágenes de este modelo de embrión después de ocho días en cultivo. Consta de cuatro estructuras tisulares: epiblasto (cian), saco vitelino (amarillo), células del mesodermo extraembrionario con cavidad coriónica temprana (rojo) y capa de trofoblasto (blanco).
Jacob Hanna
Durante el desarrollo de las células madre embrionarias (ESC), células madre pluripotentes transición de un estado ingenuo a un estado preparado antes de dar sus primeros pasos hacia un compromiso de linaje. Jacob Hanna, biólogo de células madre del Instituto Weizmann de Ciencias, quería saber por qué se produce esta transición. Para responder a esta pregunta, Hanna y su equipo se propusieron desarrollar un modelo de embrión ex útero.
Hanna reconoció que el proyecto era ambicioso y no podía apresurarse. Entonces, su equipo primero estudió las condiciones para hacer crecer un embrión normal de un ratón fuera del útero.1 Luego identificaron los tipos de células y las condiciones necesarias para desarrollar un embrión murino de células embrionarias de ratón.2 Finalmente, desarrollaron el primer modelo de embrión humano creado a partir de ESC humano ingenuo.3 “Se necesitaron muchas iteraciones y pruebas”, dijo Hanna.
El equipo diferenció las ESC humanas vírgenes en cuatro subpoblaciones y las cultivó en proporciones específicas para promover el desarrollo de tejidos embrionarios. Mientras monitoreaban el crecimiento del modelo de embrión basado en ESC en busca de estructuras importantes, capturaron una imagen ocho días después del cultivo que incluía el epiblasto, el saco vitelino, el mesodermo extraembrionario y el trofoblasto. El equipo utilizó atlas para comparar las estructuras de su modelo con las desarrolladas normalmente. embriones.
Si bien algunos investigadores prevén estudiar embriones más allá el límite de 14 díasHanna destacó la importancia de tener un modelo de alta calidad durante períodos de cultivo más largos. “No se trata de contar días; se trata de conseguir un embrión que tenga el aspecto que debería tener”, enfatizó Hanna.
Según Hanna, estos modelos ayudarán a responder cómo un estado preparado beneficia la diferenciación celular, comprenderá los errores de desarrollo que conducen a embarazos no viables y mejorar el desarrollo de órganos para trasplante.
Referencias
- Aguilera-Castrejón A, et al. Embriogénesis ex útero desde la pregastrulación hasta la organogénesis tardía.. Naturaleza. 2021;593:119-124
- Tarazi S, et al. Generan embriones sintéticos post-gastrulación ex útero desde el ratón ingenuo ESC. Celúla. 2022;185(18):3290-3306
- Oldak B, et al. Modelos completos de embriones humanos del día 14 después de la implantación a partir de células ES vírgenes. Naturaleza. 2023;622:562-573