Un equipo de científicos británicos y alemanes ha conseguido por primera vez observar lo que sucede en un embrión humano entre 16 y 19 días tras la fecundación, durante una etapa clave de su desarrollo llamado gastrulación.
Lograron hacer un detallado examen celular y molecular de un embrión donado éticamente tras una interrupción voluntaria del embarazo, y pudieron observar qué células se originan, cuándo lo hacen o de dónde proceden.
Una muestra muy esperada
El estudio, que fue publicado en la revista Nature, se ha realizado con un único ejemplar, un embrión sano de sexo masculino, de entre 16 y 19 días. En esta fase, los embriones son muy pequeños (de poco más de un milímetro de largo) y muy difíciles de recoger.
Aseguran que la parte más difícil del proceso fue conseguir la donación de la muestra, la cual esperaron pacientemente.
“Esta es la única muestra de una etapa tan temprana del desarrollo en los más de cinco años que llevamos recibiendo muestras del HDBR (Human Development Biology Resource)”, señala Shankar Srinivas, el autor principal del estudio, de la Universidad de Oxford.
“Nuestro estudio representa un eslabón perdido, por así decirlo, en nuestro conocimiento de la progresión desde el óvulo fecundado hacia los tipos de células más maduras del cuerpo”, comenta.
La etapa estudiada: la gastrulación del embrión
La fase de desarrollo analizada se corresponde con la de la tercera semana de gestación tras la fecundación (semana 5 de embarazo), lo que se conoce como etapa 7 de Carnegie, momento en el cual se produce la gastrulación del embrión.
El desarrollo embrionario supera una línea biológica a los 14 días. A partir de ese momento, comienza una de las etapas más importantes de la formación del embrión que asegura su individualización biológica. Hasta entonces, los embriones pueden dividirse en dos o fusionarse.
Este proceso se conoce como gastrulación y se extiende hasta el día 21. Durante esa semana se produce una explosión de diversidad en las células encaminadas a especializarse. De hecho, este proceso sienta las bases para la formación de los diversos tipos de células del cuerpo.
El embrión adopta la forma de un simple disco aplanado dando lugar a tres capas germinales (ectodermo, mesodermo y endodermo) con células progenitoras que pasarán a convertirse en los diversos tejidos y órganos que caracterizan al ser humano. Es en esta etapa cuando pueden producirse muchos abortos y anomalías congénitas.
¿Qué sucede en el embrión en la tercera semana de vida?
Gracias a la secuenciación del ARN unicelular, el trabajo ha permitido proporcionar una descripción detallada de los tipos de células presentes que se desarrollan y diversifican a diferentes ritmos. Pero también se observó la actividad de los genes que expresan y cómo cambian a través del tiempo durante el proceso de la gastrulación, haciendo comparaciones con modelos experimentales in vitro que dieron resultados similares.
Los investigadores detectaron células germinales primordiales (células precursoras que dan lugar a óvulos o espermatozoides) –aunque no supieron especificar dónde–. El trabajo también muestra que en esta fase tan temprana el embrión humano tiene varios tipos de células sanguíneas, incluidos los glóbulos rojos primitivos.
Además, descubrieron que la especificación celular del sistema nervioso aún no había comenzado en esta fase del desarrollo, cuando en el ratón ya había signos de ello. “No vemos ninguna neurona en esta fase, lo que indica que el embrión aún no dispone del aparato necesario para recibir sensaciones u otras entradas”, apunta Srinivas, “algo a tener en cuenta cuando revisemos la ‘regla de los 14 días’ en relación con el cultivo de embriones humanos”.
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