No todos los mamíferos se desarrollan dentro de un útero. Los monotremas, como los ornitorrincos, son mamíferos —con características ancestrales— que ponen huevos y, por lo tanto, el desarrollo se produce externamente al cuerpo de la madre. Otro tipo de mamíferos, los marsupiales, tienen fecundación interna y un útero, pero la placenta no se desarrolla completamente y expulsan a los embriones, que crecen dentro de los marsupios (bolsas ventrales). Nosotros, los humanos, como muchos otros órdenes de mamíferos, somos euterios, y nos desarrollamos dentro del útero de las hembras, con una placenta completamente desarrollada, que sostiene la alimentación del embrión y del feto.

En la fecundación, un espermatozoide fecunda un óvulo y forma un cigoto (la primera célula de un nuevo organismo potencial). Esta primera célula se divide y genera dos células, que al mismo tiempo se dividirán y así, sucesivamente, iremos obteniendo las células que conforman un embrión. Al principio, las células son iguales y totipotentes (es decir, que pueden dar lugar a un nuevo organismo completo), y su aspecto conjunto recuerda mucho a una pelota de tenis. Si accidentalmente este embrión inicial se escinde, las dos mitades pueden dar lugar a dos individuos viables, a los cuales llamamos gemelos monocigóticos o idénticos genéticamente. Justamente eso es posible porque el embrión no se ha implantado todavía. Hasta el momento de la implantación, las células son muy activas dividiéndose, pero extraen toda la energía que estaba almacenada dentro de la célula materna (por eso es tan grande, con respecto al espermatozoide). En el momento en que este embrión empieza a diferenciarse, separando las células que darán lugar al nuevo individuo de las que forman el trofectodermo (que conformará la placenta), el embrión se llama blastocisto y se tiene que implantar para que a través de la placenta pueda recibir los nutrientes de la madre. Este punto preimplantación sucede en torno a los 3,5 días después de la fecundación en el ratón y en torno a los 11 días en el caso de los humanos. Podemos estudiar el desarrollo hasta este punto en las dos especies, pero como podéis comprender, el desarrollo a partir de la implantación (al menos con respecto al desarrollo de los embriones humanos) es una "caja negra" de la cual desconocemos la mayor parte de procesos moleculares y celulares que tienen lugar. Podemos inferir algunos procesos a partir del desarrollo en otras especies, como los ratones, pero teniendo en cuenta que todo el desarrollo en ratones es acelerado, y nacen en torno a los 21 días posfecundación, comparado con las 40 semanas del desarrollo humano, quiere decir que desconocemos muchas de las grandes cuestiones reproductivas y de desarrollo.

Este conocimiento es importante, pues la mayor parte de abortos naturales suceden durante los primeros 15 días posfecundación (de hecho, se ha calculado que sólo nos damos cuenta de cerca de un 30% de los embarazos, ya que un 70% de los embriones se pierden periimplantacionalmente y no lo podemos detectar). Muchos de los problemas de infertilidad se deben a problemas de los embriones, que no conocemos.

Es más que evidente que las implicaciones bioéticas de todo este tipo de investigación no son triviales. Sin conocimiento no se puede avanzar, pero hay que sentarse, conocer cuáles son los avances científicos, ponderarlos desde la bioética y reflexionar como sociedad hacia dónde queremos ir

Uno de los grandes avances que se acaba de publicar esta semana en Nature es el desarrollo de embriones de ratón ex utero durante 11 días. Eso es la mitad del tiempo de desarrollo. Estos embriones fuera del útero, sin implantación, presentan ya todos los órganos y las extremidades. Los investigadores lo han conseguido obteniendo embriones fecundados naturalmente, los cuales extraen del útero de la madre justo en el momento en que se tendrían que implantar y los ponen dentro de botellas rotatorias con abundante medio de crecimiento y nutrientes específicos. Aunque tendrían que estar implantados, estos embriones de ratón llegan hasta un estado fetal de 11 días, de forma inesperada. Después de este estadio, ya no pueden alimentarse adecuadamente (necesitan una placenta y la alimentación continua materna que se reparta en todos los tejidos y órganos a través del sistema sanguíneo) y mueren, pero quizás dentro de unos años, se podría prolongar este desarrollo ex utero usando una placenta artificial. Con respecto a los embriones humanos, eso no se ha intentado. Aparte de que existen leyes que prohíben el estudio de embriones humanos más allá de los 14 días (recordad que el desarrollo humano es mucho más lento y hasta los 14 días todavía hay un embrión inicial formado por células totipotentes), seguramente no podrían llegar a un desarrollo tan avanzado en líquido como el obtenido para el ratón porque el embrión humano llega a ser mucho más grande y la difusión de nutrientes no sería suficiente para sostenerlo. En todo caso, seguramente se podría conseguir, a pesar de suponer numerosos problemas bioéticos, hasta puntos más avanzados de desarrollo.

Otro modo de obtener conocimiento sobre la embriogénesis y desarrollo humanos es hacerlo totalmente in vitro, en una cápsula de Petri. Dos artículos de grupos diferentes acaban de publicar en Nature la obtención de blastoides humanos. Estos pseudoembriones se han obtenido de células humanas pluripotentes inducidas.

Imagen de i blastoides humanos obtenidos en el laboratorio, similares a embriones humanos de 5 días  Extracto de Yu, et al. Nature (2021)

Imagen de i-blastoides humanos obtenidos en el laboratorio, similares a embriones humanos de 5 días / Extracto de Yu, et al. Nature (2021)

Los dos grupos han utilizado diferentes aproximaciones, pero finalmente consiguen generar la unión de células "embrionarias", por ejemplo, obtenidas a partir de biopsias de piel (os expliqué en otro artículo cómo, con un cóctel especial de factores de crecimiento, se consigue "convertir" células diferenciadas en células embrionarias). Estas células se agregan y "recrean" tridimensionalmente lo que sería un blastocisto, de aquí el nombre de cuerpos i-blastoides. Hay que remarcar y hacer énfasis en que NO son embriones humanos. Son derivados de células del cuerpo, que se han convertido en embrionarias y que se agregan "como si fueran" embriones. Aunque se parecen mucho a un embrión humano, tienen defectos, células que no corresponden y aunque intentáramos hacerlas desarrollar más allá, no podrían implantarse y fracasarían. Pero claramente es un buen modelo de desarrollo, lo más similar a lo que sería un embrión humano.

De todos estos trabajos, y otros que se están llevando a cabo en otros grupos de investigación por todo el mundo, podemos extraer muchos conocimientos, y mucha información que ahora no tenemos sobre esta "caja negra" que es el desarrollo embrionario humano. También, como os podéis imaginar, podemos decir que hemos abierto una caja de Pandora. Ex utero. Además, en mayo, el límite de los 14 días sobre los estudios en embriones humanos (como también os expliqué en otro artículo) será reconsiderado y es probable que se amplíe, ofreciendo una nueva ventana de análisis al desarrollo del embrión humano. Es más que evidente que las implicaciones bioéticas de todo este tipo de investigación no son triviales. Sin conocimiento no se puede avanzar, pero hay que sentarse, conocer cuáles son los avances científicos, ponderarlos desde la bioética y reflexionar como sociedad hacia dónde queremos ir. La bioética es una disciplina transversal que nos afecta a todos.