Científicos del Instituto Francis Crick en el Reino Unido, desarrollaron el primer modelo de células madre que replica el saco amniótico humano maduro, que es la estructura vital que sostiene al embrión en sus primeras etapas de desarrollo.
De acuerdo con el estudio sobre la creación del saco amniótico, publicado en la revista Cell, este desarrollo sirve para comprender los procesos que ocurren entre la segunda y cuarta semana de gestación.
Los autores del análisis señalaron que el amnios, la membrana que se llena de líquido amniótico en el embarazo, es tradicionalmente conocido por su rol protector del embrión, ya que amortigua impactos en el cuerpo de la madre y facilita el intercambio de nutrientes antes de que se produzca la formación de la placenta.
Sin embargo, su complejidad y funciones más allá de esa protección eran difíciles de estudiar debido a algunas limitaciones éticas, científicas y técnicas.
Estas restricciones son, en primer lugar, porque los modelos embrionarios de laboratorio no logran capturar las etapas de desarrollo posteriores a la segunda semana. El segundo factor se debe a que la investigación en fetos humanos se restringe hasta los 14 días de gestación por consideraciones éticas.
En qué consiste el saco amniótico creado con células madre
El saco amniótico creado en un laboratorio recibió el nombre de amnioide posgastrulacional (PGA), que consiste en un modelo tridimensional que imita el amnios humano y los tejidos de soporte que se forman después de la gastrulación, el proceso donde las células del embrión se organizan en capas para dar origen a los órganos y tejidos.
Para crear el PGA, los científicos explicaron que cultivaron células madre embrionarias humanas y las expusieron a dos señales químicas específicas durante 48 horas para inducir el proceso de formación de las capas interna y externa del amnios.
El estudio especificó que aproximadamente al décimo día, más del 90 % de los cultivos desarrollaron una estructura similar a un saco embrionario, que se expandió gradualmente durante 90 días sin necesidad de señales adicionales.
La composición celular y el líquido dentro de los PGA desarrollados por los científicos mostraron una notable similitud con el amnios y el líquido amniótico humano.
Mediante manipulación genética, los investigadores identificaron un gen que activa o desactiva denominado GATA3. Este factor lo señalaron como indispensable para el desarrollo del amnios humano.
Al desactivar el gen GATA3 en el modelo PGA, observaron un crecimiento deficiente del tejido amniótico, mientras que al potenciarlo en las células madre embrionarias, indujeron la formación de estructuras similares a los sacos humanos.
Resultados del estudio
Con este desarrollo científico, el equipo descubrió que el amnios no solo tiene como función la de proteger el feto en el vientre de la madre, sino que también interactúa activamente con las células embrionarias.
Al mezclar células PGA con células madre embrionarias no tratadas, observaron que estas últimas desarrollaron estructuras específicas que sugieren que el amnios emite señales para influir en el desarrollo del bebé.
Además, los experimentos revelaron que el amnios posee propiedades regenerativas, antiinflamatorias y antimicrobianas, que pueden servir para procedimientos médicos como la reconstrucción de la córnea, la reparación del revestimiento uterino y el tratamiento de quemaduras y úlceras.
Los investigadores consideraron que la donación de tejido amniótico podría tener potencial clínico, incluyendo la posibilidad de cultivar membranas a partir de las propias células del paciente y usarse para tratar otras patologías.
No obstante, en las conclusiones de la investigación los científicos resaltaron que seguirán estudiando este avance para comprobar cómo podrían adecuarse las futuras aplicaciones médicas de los sacos amnióticos creados en laboratorios.
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