Científicos han conseguido dar un gran paso en el campo de la biología del desarrollo, ya que han descubierto una técnica para poner en pausa temporalmente el desarrollo de embriones humanos. Este hallazgo tiene un gran potencial en el sector médico, principalmente en lo que respecta a los tratamientos de fertilidad como la fecundación in vitro (FIV).
Desarrollo de la investigación
Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Berlín y del Instituto de Biotecnología Molecular (IMBA) de la Academia Austriaca de Ciencias de Viena ha logrado interrumpir la implantación de un embrión fecundado en la pared uterina. Para ello, han disminuido la actividad de varias reacciones biológicas que regulan el crecimiento fetal. En particular, han conseguido ralentizar la producción de una proteína que es crucial para el desarrollo fetal, consiguiendo mantener a los embriones en un estado de latencia durante 18 días antes de reanudar su crecimiento habitual.
Diapausa embrionaria
Esta técnica permite disponer de una ventana de tiempo más amplia para evaluar la salud del embrión, lo que aumenta las probabilidades de implantación en el útero. Más de 130 especies de mamíferos, desde los osos hasta los ratones, tienen la capacidad de pausar el desarrollo embrionario mediante un proceso conocido como diapausa embrionaria, que suele darse en la etapa de blastocisto, unos cinco o seis días después de la fecundación.
Los científicos han conseguido desencadenar artificialmente un estado similar a la diapausa en células madre humanas y blastoides, que son blastocistos cultivados en laboratorio. Han inducido este estado de latencia alterando la actividad de una serie de reacciones conocidas como cascada molecular. Este proceso se asemeja a una fila de fichas de dominó, donde el movimiento de una molécula provoca la reacción de la siguiente, desencadenando una serie de reacciones químicas.
Vía de señalización mTOR
La vía que los investigadores han escogido es la vía de señalización mTOR, que regula el metabolismo celular, el crecimiento, la proliferación y la supervivencia, además de desempeñar un papel fundamental en el crecimiento y desarrollo fetal. Al inhibir esta vía, las células madre y los blastoides entran en un estado de latencia similar al de la diapausa.
Los hallazgos de este estudio, publicado en la revista Cell, indican que la capacidad de entrar en estado de latencia sigue activa en las células humanas en la etapa de blastocisto. Los investigadores también descubrieron que, al aumentar la actividad de la vía mTOR, se acelera el desarrollo del embrión.
Posibles aplicaciones
Nicolas Rivron, coautor del estudio, ha destacado que, aunque hayamos perdido la capacidad de entrar en un estado de latencia de forma natural, los experimentos sugieren que seguimos conservando esta habilidad interna, que podría ser liberada en el futuro. Aprovechar este potencial oculto de nuestras células podría tener grandes implicaciones para los tratamientos de salud reproductiva.
Rivron ha explicado que, por un lado, un desarrollo más rápido se ha relacionado con un mayor éxito en la fecundación in vitro, mientras que, por otro lado, activar un estado de latencia durante un procedimiento de FIV podría proporcionar un mayor margen para evaluar la salud del embrión y sincronizarlo con la madre para mejorar la implantación en el útero.
Futuro de la investigación
Aunque se necesita más investigación para perfeccionar el control de este mecanismo e inducir la diapausa de manera segura durante la FIV, los investigadores son optimistas y confían en que este trabajo podría conducir a avances significativos en los tratamientos de salud reproductiva.
