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Investigadores de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo y el Centro Integral de Cáncer Roswell Park publicaron los hallazgos, la semana pasada, en la revista Science Advances.

Estos científicos han creado un embrión de ratón que es en parte humano: 4% para ser exactos. El híbrido es lo que los científicos llaman una quimera humano-animal, un solo organismo que está formado por dos conjuntos diferentes de células, en este caso, un embrión de ratón que tiene células de ratón y células humanas.

Esta quimera de ratón humano tiene, por mucho, el mayor número de células humanas jamás registradas en un animal, según los investigadores. Su experimento sugiere que se pueden generar muchos tipos de células humanas en embriones de ratón, y a un ritmo mucho más rápido que en embriones humanos.

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Y eso, dicen los científicos, tiene un enorme potencial para el tratamiento de enfermedades humanas, posiblemente incluso para el COVID-19.

Los hallazgos tienen potencial para tratar enfermedades

Estos hallazgos son importantes por varias razones, dijo Jian Feng, profesor de Fisiología y Biofísica en la Universidad de Buffalo, uno de los autores del estudio. Por un lado, muestra que es posible generar muchos tipos de células humanas maduras en embriones de ratón, que podrían usarse para producir células, tejidos u órganos para tratar enfermedades.

La imagen muestra una gran cantidad de células humanas (en verde) en un embrión de ratón de 17 días (en azul). La mayoría de las células humanas son glóbulos rojos, que están acumuladas en el hígado fetal del ratón.

En este estudio, el equipo de investigadores inyectó de 10 a 12 células madre humanas en embriones de ratones en desarrollo. En 17 días, esas células madre se convirtieron en millones de células maduras, incluidos los glóbulos rojos humanos y las células oculares.

En un embrión humano, tomaría alrededor de ocho semanas generar glóbulos rojos humanos e incluso más tiempo generar células oculares humanas, dijo Feng.

“Estas observaciones sugieren que el mecanismo que especifica el tiempo de desarrollo puede cambiarse”, escribió en un correo electrónico a CNN. “Con esta implicación, habrá descubrimientos más dramáticos en el futuro”.

El equipo utilizó una tecnología revolucionaria

En investigaciones anteriores, los científicos solo habían detectado alrededor del 0,1% de las células humanas en embriones de ratón.

Es por eso que es tan sorprendente que estas quimeras de ratón humano exhibieron 4% de células humanas. Y debido a la técnica que el equipo usó para contar las células, Feng dijo que incluso esa cifra es una subestimación.

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El equipo logró esta hazaña al convertir células madre pluripotentes humanas, que potencialmente pueden producir cualquier célula o tejido que el cuerpo necesita para repararse a un estado anterior.

La conversión de esas células las hizo compatibles con el grupo interno de células dentro de un embrión de ratón en etapa temprana, que genera todas las células del cuerpo. Entonces, cuando las células humanas de la etapa anterior se inyectaron en embriones de ratón, se desarrollaron mucho mejor de lo que hubieran sido de otra manera.

“Razonamos que si podemos hacer que las células madre pluripotentes humanas se comporten como las células madre pluripotentes de ratón, las células humanas deberían mezclarse bien con las células madre de ratón en un blastocisto de ratón”, escribió Feng. “Y eso es exactamente lo que encontramos”.

El experimento del equipo indica que “el programa genético incorporado en un embrión de ratón y el programa genético incorporado en células madre humanas pueden cruzarse bastante bien”, dijo Feng.

En otras palabras, hay suficiente compatibilidad evolutiva entre ratones y humanos para que los embriones de ratones sean un ambiente relativamente bueno para cultivar células humanas.

“La vida es un sistema de software basado en el ADN que aprovecha la energía para producir información”, escribió Feng. “Este experimento es como emular Windows en una Mac”.

Las implicaciones futuras podrían incluir el desarrollo de órganos

Las quimeras humano-animales han sido un punto de debate ético entre los científicos. Aunque podrían usarse para cultivar órganos humanos para trasplantes, algunos científicos dicen que existen riesgos serios que deben explorarse.

“Las posibilidades tienen a muchos investigadores llenos de emoción. Pero también plantean serios dilemas éticos sobre el estado moral de estos animales parcialmente humanos”, escribió la neurocientífica y defensora de animales Lori Marino en un artículo de opinión de 2017 para Stat News.

“Los sujetos de prueba de quimera deben ser lo suficientemente humanos como para servir como modelos efectivos para la investigación en salud, pero no tan humanos como para que califiquen para la protección de esta investigación”.

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Feng dijo que su investigación aún está en sus primeras etapas y que se necesitan más estudios. Pero agregó que la tecnología para hacer que las células madre humanas sean más compatibles con los embriones de ratón tiene una serie de aplicaciones potenciales.

Uno, dijo Feng, es que puede generar mejores modelos de ratón para estudiar enfermedades humanas, incluido el coronavirus. Los ratones también se pueden usar para desarrollar células inmunes humanas o células respiratorias.

“Tales ratones quiméricos serían muy útiles para estudiar el COVID-19, que afecta gravemente a los humanos, pero apenas afecta a los ratones”, dijo Feng.

“Otro ejemplo podría ser la malaria, en la que el patógeno infecta específicamente los glóbulos rojos humanos a través de una picadura de mosquito. Si podemos hacer un ratón con aún más glóbulos rojos humanos, sería un muy buen modelo para estudiar la malaria”.

Los estudios futuros también podrían explorar si esta técnica podría aplicarse a animales más grandes, como los cerdos, para generar órganos para trasplantes, dijo Feng. Aunque dijo que tales posibilidades están lejos, son prometedoras.

“En el momento del primer avión, todas las aplicaciones potenciales solo existían en la mente de algunas personas”, dijo Feng. “Si la sociedad decidiera que era una idea horrible para los humanos volar, perderíamos muchas cosas que resultan maravillosas para todos. Una sociedad que ve el mundo como lo que es, no como debería ser, es una sociedad efectiva que puede avanzar”, agregó.

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