Los científicos han filmado por primera vez un paso crucial que conduce a una nueva vida humana, abriendo un ‘caja negra‘De desarrollo temprano, y potencialmente ayudando con tratamientos de fertilidad.
Cada humano vivo hoy en día fue una vez más que un grupo de células flotantes que buscaban un lugar adecuado para llamar hogar. A pesar de las probabilidades, nuestros embriones lo hicieron: se convirtieron en uno con el cuerpo de nuestra madre.
Este logro, conocido como implantación, ocurre en lo profundo del útero, y hasta ahora, los científicos solo habían tomado instantáneas del fenómeno.
Pasan semanas antes de que un ultrasonido pueda vislumbrar cualquier cosa en la oscuridad.
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Un nuevo sistema ahora permite a los investigadores echar un vistazo más de cerca al proceso sorprendentemente invasivo. Grabaciones de lapso de tiempo Muestre embriones humanos en el laboratorio penetrando agresivamente en una matriz basada en colágeno para crear una cavidad para la conexión y un mayor crecimiento.
“Por primera vez, hemos podido ver cómo la implantación de embriones humanos se desarrolla dinámicamente”, dijo a Sciencealert el autor senior y bioingenimiento Samuel Ojosnegros del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona (BIST).
“Hemos abierto una ventana a una etapa de desarrollo que anteriormente estaba oculta”.
Los experimentos tuvieron lugar en el laboratorio, no en un útero real; Sin embargo, la plataforma desarrollada por Ojosnegros y sus colegas recrea el entorno estructural correcto y los nutrientes para que los embriones donados se implanten.
Este es un paso crítico que puede salir mal en condiciones naturales. Aproximadamente el 60 por ciento de los embarazos fallidos ocurren durante la implantación o poco después, lo que hace que esta etapa sea un cuello de botella clave para la vida.
En comparación con los embriones de ratón, que solo invadieron la matriz superficialmente, los investigadores encontraron que los embriones humanos perforaron profundamente, se envolvieron completamente en la matriz de colágeno.
“Nuestra tecnología nos permite identificar dónde ejerce la fuerza el embrión, y encontramos que aplica una fuerza mecánica significativa para implantar e invadir”, dijo Ojosnegros.
“Esto significa que los estudios de ratones solo pueden llevarnos tan lejos en la comprensión de la implantación humana”.
Un embrión humano generalmente implica de cinco a seis días después de la fertilización (cuando se encuentran los huevos y los espermatozoides). En esta etapa, el embrión es un clúster de 100 a 200 células, demasiado pequeño para verse usando ultrasonido.
En el pasado, esto significaba que los investigadores podían ver principalmente los primeros cinco días de desarrollo de embriones en el laboratorio.
El nuevo modelo uterino desarrollado por Ojosnegros y sus colegas amplían la ventana, extendiendo la observación de embriones más allá de esa primera etapa inicial. La tecnología se puede usar como un gel plano o como una gota para observar la implantación de embriones en 2D o 3D.
Cuando los blastocistos se dejan encima de un gel plano, se pueden ver que se unen a la superficie del colágeno y luego lo invaden.
Cuando se colocan dentro de las gotas, mientras tanto, los embriones parecen ‘tirar’ de las fibras de colágeno de los tejidos de la madre hacia su centro, remodelando el medio ambiente. alrededor de ellos mismos.
La autora principal del estudio Amélie Luise Godeau de Bist y su equipo especulan que el embrión de alguna manera está conectando el entorno materno con sus propios tejidos.
Lo que la pared uterina podría hacer en respuesta a eso está más allá del alcance del estudio. El matriz basada en colágeno no se hace con células uterinas humanas, por lo que solo puede proporcionar la mitad de la imagen.
Esa limitación, sin embargo, también ofrece una ventaja. La composición de la matriz se puede ajustar para ver cómo los embriones humanos responden a diferentes entornos o compuestos que podrían mejorar la implantación.
“Por ejemplo, a través de nuestro spin-off, Serabióticosy en colaboración con la compañía farmacéutica Grifoloshemos desarrollado un suplemento de proteínas Eso se puede usar en clínicas para mejorar las tasas de implantación “, dijo Ojosnegros, el cofundador de serabióticos.
El estudio fue publicado en Avances científicos.