Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

Nuevo método para crecer embriones fuera de la matriz

Para observar cómo una bola minúscula de células idénticas en su manera a los attaches mamíferos de un embrión que se convierten primero a una pared uterina que aguarda y entonces se convierte en sistema nervioso, corazón, el estómago y los limbos: Esto ha sido un grail alto-buscado en el campo del revelado embrionario por casi 100 años. Profesor Jacob Hanna del instituto de Weizmann de la ciencia y su grupo ahora han logrado esta hazaña.

El método que crearon para los embriones crecientes del ratón fuera de la matriz durante los escenarios iniciales después de que la implantación del embrión dé a investigadores una herramienta sin precedente para entender el programa de revelado codificado en los genes, y puede ofrecer discernimiento detallado en el nacimiento y los defectos de desarrollo así como ésos implicados en la implantación del embrión. Los resultados de esta investigación fueron publicados en naturaleza.

Hanna, que está en el departamento de la genética molecular del instituto, explica que mucho de qué se sabe sobre el revelado embrionario mamífero hoy viene de observar el proceso en no-mamíferos como las ranas o los pescados que ponen los huevos transparentes, u obteniendo imágenes estáticas de embriones disecados del ratón y agregándolos juntas. La idea de crecer embriones tempranos fuera del útero ha estado alrededor desde antes de los años 30, él agrega, pero los experimentos basados en estas ofertas tenían éxito limitado y los embriones tendieron a ser anormales.

Las personas de Hanna decidían renovar que el esfuerzo para avance la investigación en su laboratorio, que se centra en la manera el programa de revelado está decretado en células madres embrionarias. Durante siete años, con el ensayo y error, ajustando y comprobando con minuciosidad, sus personas subieron con un proceso de dos etapas en el cual podían crecer embriones del ratón normalmente que se convertían fuera del útero por seis días - alrededor de un tercero de su gestación de 20 días - momento en el cual los embriones tenían ya un plan bien definido de la carrocería y órganos visibles.

A nosotros, ésa es la parte más misteriosa y más interesante de revelado embrionario, y podemos ahora observar la y el experimento con él en detalle asombroso.”

Profesor Jacob Hanna, instituto de Weizmann de la ciencia

La investigación ahora fue llevada por Alejandro Aguilera-Castrejon, el Dr. Bernardo Oldak, el último Dr. Rada Massarwa y el Dr. Noa Novershtern en el laboratorio de Hanna y el Dr. Itay Maza, ex-estudiante de Hanna en el campus de la atención sanitaria de Rambam del Instituto de Tecnología de Technion - de Israel.

Para el primer paso, que duró alrededor dos días, los investigadores comenzaron con los embriones viejos del ratón del vario-día -- justo después de que habrían implantado en el útero. Los embriones eran en esta etapa bolas que consistían en 250 células madres idénticas. Éstos fueron colocados en un ambiente especial del incremento en un plato del laboratorio y las personas consiguieron las bolas para sujetar a este ambiente mientras que a la pared uterina. Con este paso, tuvieron éxito en la duplicación de la primera fase de revelado embrionario, en la cual el embrión duplica y triplica de tamaño, pues distingue en tres capas: interno, central y exterior.

Más allá de dos días, como los embriones incorporaron el escenario de desarrollo siguiente - la formación de órganos de cada uno de las capas - necesitaron condiciones adicionales. Para este segundo paso, los científicos colocaron los embriones en una solución nutritiva en los cubiletes minúsculos, fijando los cubiletes en los rodillos que mantuvieron las soluciones el movimiento y se mezclaron continuamente. Que la mezcla parece haber ayudado a guardar los embriones, que crecían sin flujo de sangre maternal a la placenta, bañada en los alimentos. Además cuidadosamente de regular los alimentos en los cubiletes, las personas aprendieron en otros experimentos controlar de cerca los gases, dióxido del oxígeno y de carbono - no apenas las cantidades, pero la presión de gas también.

Para verificar si los procesos de desarrollo que observaban en los dos pasos eran normales, las comparaciones cuidadosas conducto personas con los embriones quitados de ratones embarazadas en el plazo relevante, mostrando que la separación en capas y la formación del órgano eran toda sino idéntico en los dos grupos. En experimentos subsiguientes, insertaron en embriones los genes que etiqueta los órganos cada vez mayor en colores fluorescentes. El éxito de esta tentativa sugirió que otros experimentos con este sistema que implica diversas manipulaciones genéticas y otras produjeran resultados seguros. “Pensamos que usted puede inyectar genes u otros elementos en las células, alterar las condiciones o infectar el embrión con un virus, y el sistema que demostramos dará le a resultados constantes con el revelado dentro de un útero del ratón,” dice a Hanna.

“Si usted da a embrión las condiciones apropiadas, su clave genética funcionará como una línea preajustada de dominós, dispuesta para bajar uno tras otro,” él agrega. “Nuestro objetivo era reconstruir esas condiciones, y ahora podemos mirar, en tiempo real, pues cada dominó pega el siguiente en línea.” Entre otras cosas, explica a Hanna, el método bajará el costo y acelerará el proceso de la investigación en el campo de la biología de desarrollo, así como reducirá la necesidad de animales de laboratorio.

De hecho, el paso siguiente en el laboratorio de Hanna será considerar si pueden saltar el paso de quitar embriones de ratones embarazadas. Él y sus personas se preponen intentar crear los embriones artificiales hechos de las células madres para el uso en esta investigación. Entre otras cosas, esperan poner su nuevo método para trabajar para contestar a las preguntas tales como porqué tan muchos embarazos no pueden implantar, porqué la ventana para la implantación es tan corta, cómo las células madres pierden gradualmente su “stemness” como progresa la diferenciación y qué condiciones en la gestación pueden llevar más adelante a los desordenes de desarrollo.

Source:
Journal reference:

Aguilera-Castrejon, A., et al. (2021) Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-03416-3.