Uno de los principales temas de interés en el mundo de la biología hoy en día es la ontogenia, es decir, el estudio del desarrollo embrionario de un individuo. Desde la fecundación, hasta que se forma un organismo adulto. En concreto, con el objetivo de poder manipular este proceso, para nuestro beneficio, por supuesto.
Y este especial interés viene fundamentado por las famosas células madre. Este tipo de células, como bien sabemos, son aquellas que tienen la capacidad de dividirse y diferenciarse en distintos tipos celulares especializados. En otras palabras: a partir de las células madre surgen todos los tejidos y órganos que forman nuestro cuerpo.
Pero esto no acaba aquí. Pues las investigaciones de los últimos años están combinando el estudio y uso de esas células madre con el otro gran (y también controvertido) asunto: la edición genética. El photoshop de los genes.
Y, ¿con qué objetivo han decidido los científicos unir estas dos grandes áreas? Para la creación de quimeras. Estos son animales creados a partir de la combinación de células madre embrionarias de dos organismos distintos. Es decir, una mezcla, un híbrido.
Esto de las quimeras no es algo nuevo. Ya en la mitología griega nos las podemos encontrar: un monstruo con cabeza de león, cuerpo de cabra, cola de serpiente y, en ocasiones, incluso alas de águila. Pero no es necesario ponerse fantástico para encontrar quimeras, pues existe un trastorno genético (quimerismo) que, aunque apenas hay casos registrados, consiste precisamente en eso: un individuo posee el material genético de dos células de distinto origen.
A nivel de laboratorio, ya son varias las décadas que se llevan creando animales quiméricos, fundamentalmente de ratón. Por ejemplo, en el caso de la imagen, se mezclan células madre de ratones con diferente pigmentación. El resultado es un embrión con ambas pigmentaciones (es decir, un fenotipo combinado) debido a que cada tipo de célula embrionaria ha originado una región distinta del cuerpo.
Lógicamente, al ver que podían hacer este tipo de cosas con resultados favorables, decidieron seguir rizando el rizo, y seguir mezclando. Prosiguieron muchos estudios de desarrollo embrionario que se fundamentaban en juntar células madre, esta vez de especies diferentes: rata y ratón, oveja y cabra, pollo y codorniz…
Por tanto, el siguiente paso era evidente: ¿y si las células embrionarias que añadimos al mix son de humano? De esa forma, ese fenotipo combinado del que hablamos sería un animal que ha desarrollado órganos de ser humano, los cuales podrían ser empleados para trasplantes. Y aquí es donde entra en el juego la edición genética.
La edición de genes consiste en la manipulación directa del genoma de un organismo. Puede realizarse una inserción, sustitución o eliminación de secuencias en el ADN, con el objetivo de conseguir una característica diferente respecto al “individuo silvestre” (es decir, el individuo sin modificación).Esta técnica lleva realizándose ya mucho tiempo: desde 1973 que se consiguió hacer con Escherichia coli, se han creado una gran variedad de organismos modificados genéticamente para el beneficio humano.
Teniendo ya todo sobre la mesa, llegamos a la figura de Juan Carlos Izpisúa. Este farmacéutico, natural de Hellín, consiguió en 2017 crear un cerdo quimérico con células embrionarias humanas. ¿Finalidad?: desarrollar un páncreas humano en un cerdo.
Etapas del proceso
Lo primero, por inseminación artificial obtiene un óvulo de cerda fecundado. A continuación, ese óvulo es sometido a un método de edición génica, CRISPR/Cas9. Esta es una de las herramientas más importantes de la Biología Molecular, pues prácticamente cada día se le está encontrando una nueva aplicación. De esta forma, con esa edición genética se pretende eliminar el gen del óvulo que permite la formación del páncreas.
Por otro lado, se realiza sobre células humanas ya diferenciadas (en concreto, fibroblastos) un proceso de reprogramación genética. Esto consiste en proporcionar a la célula el ambiente y factores necesarios para que pueda convertirse en una célula madre. Es decir, una desdiferenciación, y así volver a tener la capacidad de crear todos los tipos de células.
Por último, queda juntar los dos tipos de célula. Previamente se deja que comience a dividirse el cigoto de cerdo, modificado genéticamente, hasta formar el blastocisto. En él se implantan las células madre de humano. Este blastocisto será insertado en la cerda receptora. De esta forma, el cerdito nace con un páncreas humano, procedente de los genes de las células madre incorporadas al blastocisto, que carecía de ellos.
La repercusión que esto puede tener en el campo de los trasplantes es descomunal. Se podrían tener animales que sean incubadoras de órganos humanos. Un auténtico almacén natural.
Sin embargo, la biología no es así de fácil. Los resultados no fueron tan positivos como se esperaba, pues consiguieron prosperar muy pocas células humanas, y además distribuidas por diferentes partes del cerdo…
Lo último que se sabe de Juan Carlos Izpisúa y su equipo es de abril de este mismo año, pues han logrado integrar células humanas en 132 embriones de mono. Esta vez, no se implantaron en animal y se cultivaron en el laboratorio. Tras 19 días, solo 3 seguían con vida.
Los estudios en la medicina regenerativa siguen avanzando, y aunque aún lejos de lo que parece el objetivo principal, toda investigación y ensayo que nos ayude a conocer y entender mejor el desarrollo embrionario de las especies es un paso adelante para la obtención de nuevas estrategias terapéuticas.
