Nace un mono quimérico con células de dos embriones diferentes. Conoce las implicaciones en la investigación en medicina
Embriones quiméricos…de la novela de Mary Shelley a la realidad. Este año fueron publicados en la Revista Cell los resultados de una investigación que ha avanzado en la creación artificial de animales. En el Laboratorio de Neurobiología de Primates de la Academia China de Ciencias nació un mono quimérico. Los resultados marcan un nuevo hito y podrían ser claves en el estudio de múltiples enfermedades. ¡Te contamos sobre el suceso!
Escrito por Miguel Ángel Aparicio Jiménez, biólogo y docente del área de ciencias de INESALUD.
¿Alguna vez has oído hablar de los embriones quiméricos? Desde el punto de vista molecular y de la biología del desarrollo, un embrión quimérico sería aquel que está formado por células de dos organismos diferentes, normalmente pertenecientes a la misma especie.
En principio, los embriones quiméricos se han conseguido en especies como el ratón, pero hay modelos interesantes como los primates no humanos, donde su cercanía a nivel filogenético con el ser humano los posicionan como candidatos perfectos para diversos estudios en biomedicina.
En el mundo de la biología molecular, la creación de animales quiméricos presenta diferentes usos, entre los que cabe destacar la introducción de mutaciones específicas, que permita por ejemplo crear animales modelos para el estudio de diversas enfermedades.
Fusión de dos embriones de macaco cangrejo (Macaca fascicularis)
Para la construcción de este mono quimérico, el grupo de investigación de la academia de ciencias de Shanghai, liderado por el doctor Zheng Liu, ha utilizado células madre embrionarias modificadas con el gen reportero de la GFP (Green Fluorescent Protein).
Estas células madre son pluripotentes, pero están condicionadas para la formación del embrión de forma estricta. Podría decirse que su destino está muy marcado (lo que se conoce como primed). Para que puedan formar parte de un embrión quimérico, estas células tendrían que volver a un estado anterior no preparado (lo que se conoce como naïve). Ambos estados, tanto naïve como primed son propios de las células pluripotentes, pero existen pequeñas diferencias a nivel epigenético que implican que estas células puedan ser más o menos versátiles.
Es probable que en este momento te esté explotando la cabeza, ¡pero no te alarmes! Te explicaremos el procedimiento de la forma más sencilla posible.
En primer lugar, es importante determinar qué es la plulipotencialidad. Esta condición se define como la capacidad de una célula de diferenciarse en diversos tipos celulares, concretamente en los de las tres líneas germinales (endodermo, ectodermo y mesodermo y se excluye la placenta).
La construcción de un embrión quimérico es una tarea muy precisa.
Ahora, vamos a ver paso a paso el procedimiento experimental desarrollado por estos investigadores. Las células, en primera instancia, fueron obtenidas de la masa celular interna de un blastocisto de mono tras un procedimiento de eliminación de la zona pelúcida. Fueron cultivadas y comenzaron a dividirse entre el tercer y quinto día de cultivo.
El entorno en el que crecen las células debe ser el adecuado…
El siguiente paso fue inducir el estado pluripotente no preparado en las células (naïve). El grupo de investigación resalta la importa del medio de cultivo en el que se desarrollan estas células. Este, en definitiva, tiene la capacidad de estimular en las células madre el estado de pluripotencia, induciendo genes relacionados con esta condición (normalmente a través de la modificación de las marcas epigenéticas).
También es importante tener en cuenta la estabilidad genómica. Normalmente, los medios que favorecen una mayor expresión de genes relacionados con la pluripotencia también implican niveles más bajos de metilación del ADN, lo que en definitiva se traduce en inestabilidad genómica y anomalías cariotípicas (referente a los cromosomas).
Probaron con varios medios de cultivo para este fin, pero, el que mejores resultados ofreció fue el medio 4CL, al que se recurre habitualmente para la obtención de células humanas pluripotentes naïve.
Vale, fusionamos dos embriones, pero ¿Cómo sabemos que se han incorporado correctamente?
Para la transfección de las células se utilizó un lentivirus que contenía el gen de la GFP. Tras enriquecer las partículas virales y ponerlas en contacto con las células, a los 3-4 días posteriores a la infección aparecieron los clones de células madre positivos para GFP, los cuales fueron seleccionados.
La adición del gen GFP, siendo este un gen reportero, se realiza para comprobar la eficiencia de la integración de las células pluripotentes de un embrión donante con las del receptor.
Y ahora sí, a mezclar se ha dicho…
La inyección se llevó a cabo utilizando de 15-20 células madre embrionarias de mono transfectadas con el gen de la proteína GFP.
Además, se ejecutó un seguimiento exhaustivo de los embriones, monitorizando, entre otras cuestiones, los patrones de metilación del DNA. Pero esto es harina de otro costal. Vamos a lo interesante, al resultado final.
En definitiva, las células madre embrionarias modificadas contribuyeron eficientemente a la formación de tejidos en el embrión, encontrándose en prácticamente todos los órganos del animal, incluidos los testículos y la placenta.
Este resultado ha revolucionado el mundo de la biología molecular y la biomedicina. Pronto, nuestro conocimiento de la naturaleza de diversas enfermedades será mucho más amplio y preciso.
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