En la búsqueda de nuevas formas de medicina para la longevidad, una empresa de biotecnología con sede en Israel afirma que tiene la intención de crear versiones de personas en etapa embrionaria para usar esos tejidos en tratamientos de trasplante.

La empresa, Renewal Bio, sigue los recientes avances en la tecnología de células madre y úteros artificiales demostrados por el biólogo del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot (Israel) Jacob Hanna. La semana pasada, Hanna demostró que a partir de las células madre de ratón, su laboratorio podía formar embriones de ratón de aspecto muy realista y mantenerlos creciendo en un útero mecánico durante varios días hasta que desarrollaran corazones que latían, sangre que fluía y pliegues craneales.

Es la primera vez que se imita un embrión tan avanzado sin esperma, óvulos o útero. El informe de Hanna fue publicado en la revista Cell el lunes de la semana pasada.

"Este experimento tiene enormes implicaciones. Uno se pregunta qué mamífero podría ser el siguiente", explica Bernard Siegel, fundador de la Cumbre Mundial de Células Madre (World Stem Cell Summit).

La respuesta es el ser humano. Hanna le contó a MIT Technology Review que ya estaba trabajando en replicar la tecnología a partir de células humanas y esperaba producir más adelante modelos artificiales de embriones humanos equivalentes a un embarazo de 40 a 50 días. En esa etapa se forman los órganos básicos, así como pequeñas extremidades y dedos.

"Consideramos que el embrión es la mejor bioimpresora 3D. Es la mejor entidad para crear órganos y tejidos adecuados ", señala Hanna.

Los investigadores ya pueden imprimir o cultivar tejidos simples, como cartílago o hueso, pero ha resultado difícil crear otros tipos de células y órganos más complejos. Un embrión, en cambio, empieza a construir el cuerpo de forma natural.

"La visión de la empresa es '¿Podemos usar estas entidades embrionarias organizadas que tienen órganos tempranos para obtener células que se puedan usar para trasplantes?' Lo vemos como tal vez un punto de partida universal", indica Hanna.

Las células sanguíneas embrionarias se pueden recoger, multiplicar y transferir a una persona mayor para reactivar el sistema inmunológico. Otro concepto es crear copias embrionarias de mujeres con problemas de infertilidad relacionada con la edad. Luego, los investigadores podrían recolectar las gónadas del embrión modelo, que podrían madurar más adelante, ya sea en el laboratorio o mediante un trasplante en el cuerpo de la mujer, para producir óvulos juveniles.

La start-up, financiada hasta ahora con capital semilla de la empresa de riesgo NFX, ha estado informando de su logro a otros inversores, y su material de presentación afirma que su misión es "renovar a la humanidad, hacernos a todos jóvenes y saludables".

Los siguientes son los seres humanos

El plan técnico más concreto de Renewal Bio permanece en secreto, y el sitio web de la compañía es solo una presentación. "Tiene muy pocos detalles por una razón. No queremos prometer demasiado y tampoco asustar a la gente", explica el socio de NFX que actúa como CEO de la nueva empresa, Omri Amirav-Drory. "Las imágenes son sensibles en este caso".

Algunos científicos creen que será difícil crear modelos de embriones humanos hasta una etapa avanzada y que sería mejor evitar la controversia que surge al imitar demasiado los embriones reales.

"No es algo necesario para nada, así que ¿por qué hacerlo?" pregunta el científico de células madre del Instituto de Biotecnología Molecular en Viena (Austria) Nicolas Rivron y argumenta que los científicos solo deberían crear "la estructura embrionaria mínimamente necesaria" para producir las células de interés.

Por su parte, Amirav-Drory resalta que no ha visto una tecnología con tanto potencial desde que surgió la de la edición de genes CRISPR. "La capacidad de crear un embrión sintético a partir de células, sin óvulos, sin espermatozoides, sin útero, es realmente fascinante", resalta. "Creemos que podría ser una enorme tecnología de plataforma transformadora que se podría aplicar tanto a la fertilidad como a la longevidad".

El útero mecánico

Para crear todos esos avances, el laboratorio de Hanna ha estado combinando la ciencia avanzada de células madre con nuevos tipos de biorreactores.

Hace un año, este especialista en células madre mostró por primera vez un "útero mecánico" en el que logró cultivar durante varios días embriones de ratón naturales fuera de la hembra. El sistema involucra frascos giratorios que mantienen a los embriones bañados en suero sanguíneo nutritivo y oxígeno.

Foto: Embriones de ratón en el útero mecánico del estudio de 2021. Créditos: A. Aguilera-Castrejon et al., Nature 2021

En la nueva investigación publicada la semana pasada, Hanna usó el mismo útero mecánico, pero esta vez para embriones artificiales creados a partir de células madre.

Sorprendentemente, cuando las células madre se cultivan juntas en recipientes de formas especiales, se unen espontáneamente e intentan crear un embrión, con estructuras que se denominan embrioides, blastoides o modelos de embriones sintéticos. Muchos investigadores insisten en que, a pesar de las apariencias, estas estructuras tienen una relación limitada con los embriones reales y ningún potencial para desarrollarse por completo.

Sin embargo, al introducir estos embriones sintéticos de ratón a su útero mecánico, Hanna logró que crecieran más que nunca, hasta el punto en el que los corazones comenzaron a latir, la sangre a moverse e incluso se notaban los primeros indicios de un cerebro y una cola.

"Los embriones realmente están muy bien, son muy parecidos a los naturales", explica Hanna, cuyo informe de la semana pasada provocó un gran asombro entre los científicos. Los análisis muestran que las versiones sintéticas son aproximadamente un 95% similares a los embriones normales de ratón, según la combinación de los tipos de células de dentro.

Aun así, las técnicas para cultivar embriones sintéticos siguen siendo ineficientes. Menos de 1 de cada 100 intentos de imitar un embrión de ratón tuvo éxito, e incluso los embriones modelo que se desarrollaron durante más tiempo finalmente sufrieron anomalías (como problemas cardíacos), tal vez porque no podían crecer más sin un suministro de sangre adecuado.

Mini yo

En el próximo conjunto de experimentos, Hanna usará su propia sangre y células de la piel (además de las de algunos voluntarios) como punto de partida para crear embriones humanos sintéticos. Eso significa que su laboratorio pronto podría contar con cientos o miles de pequeños mini-Hannas, todos ellos, clones genéticos de él mismo.

A Hanna no le preocupa esa idea. A pesar del sorprendente hecho de que es capaz de imitar los inicios de los mamíferos en los tubos de ensayo, los ve como entidades sin futuro. Probablemente no sean viables, admite. Además, en este momento no hay forma de pasar de la vida del frasco a la vida real. Sin una placenta y un cordón umbilical conectado a una madre, ningún embrión sintético podría sobrevivir si se trasplantara a un útero.

"No intentamos crear seres humanos. Eso no es lo que tratamos de hacer. Llamar mini-yo a un embrión de 40 días simplemente no es cierto", según Hanna.

No obstante, mientras esta tecnología avanza, podría haber un debate sobre si los embriones sintéticos tienen algún derecho, o si se pueden usar de forma ética como base para la ciencia y la medicina. En EE UU, los Institutos Nacionales de Salud, en algunos casos, se negaron a financiar los estudios sobre embriones sintéticos que pensaban que iban a ser demasiado parecidos a los reales.

Aunque Hanna no cree que un embrión artificial hecho de células madre y mantenido en un laboratorio se vaya a considerar nunca como un ser humano, tiene un plan de imprevistos para asegurarse de que no haya ninguna confusión. Es posible, por ejemplo, modificar genéticamente las células iniciales para que el embrión modelo resultante jamás desarrolle una cabeza. Restringir su potencial podría ayudar a evitar algunos dilemas éticos. "Creemos que es algo importante y hemos invertido mucho en esto", resalta Hanna. Se pueden hacer cambios genéticos para no tener "pulmones, corazón o cerebro".

La nueva start-up, Renewal, ya contrató a algunos de los estudiantes de Hanna y consiguió la licencia de su tecnología del Instituto Weizmann. Invertirá en mejorar las incubadoras, crear los sensores para seguir los embrioides mientras se desarrollan y encontrar formas de extender su tiempo de supervivencia en el laboratorio.

Amirav-Drory señala que la empresa se encuentra en una etapa tan temprana que todavía está aprendiendo para qué se podría usar la tecnología y qué aplicaciones son las más prometedoras. Junto con Hanna, quien es el fundador científico de Renewal, se han acercado a otros científicos y médicos para saber qué harían si tuvieran acceso a una gran cantidad de embriones sintéticos desarrollados durante días o incluso semanas.

"Le hemos preguntado a varias personas si se imaginaban qué pasaría si llegasemos a este o aquel hito y qué harían ellos y a la gente se le iluminaban los ojos", asegura.