translated from Spanish: Dr. Alfonso Martínez-Arias de U. Cambridge: “Utilizando células madres podremos crear embriones humanos”

¿Es posible generar un individuo humano a partir de una célula madre en condiciones de laboratorio, en una placa de cultivo? ¿Podríamos crear clones de individuos o tener fábricas de tejidos y órganos humanos en un futuro cercano? Para muchos estas interrogantes pueden estar más cerca de la ficción que de la realidad, pero lo cierto es que actualmente se están desarrollando tejidos y organismos a partir de células madre.
Así lo señaló el Dr. Alfonso Martínez-Arias, Profesor de Mecánica del Desarrollo en el Departamento de Genética de la Universidad de Cambridge, quien nos visitará en los próximos días y dictará conferencias en Santiago, en el marco de las jornadas científicas CellMorphoDynamics / Neurosur 2019, convocadas por EMBO (organización europea de biología molecular) y organizadas por el Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica, BNI, de la Facultad de Medicina, Universidad de Chile, desde el 25 de marzo hasta el 5 de abril.
La actividad -dirigida a público en general, estudiantes y académicos- reunirá a expertos nacionales y extranjeros, quienes analizarán los últimos avances tecnológicos relacionados con el origen y manipulación de la forma en tejidos y organismos animales, especialmente al área de desarrollo embrionario y de la biología de células madre.
“Utilizando células madre humanas, científicos en países como Holanda e Inglaterra han podido hacer copias del intestino humano que permiten analizar la funcionalidad de algunos fármacos o combinaciones de estos y así analizar el efecto que tendrían en personas con cáncer. Los resultados demuestran que este ‘intestinoide’ responde igual que pacientes con la patología”.
Ciencia para todos
CellMorphodynamics / Neurosur 2019 contempla diversas actividades en Santiago. “Este evento de difusión y discusión científica, permitirá a los asistentes conocer los avances en genética, y la posibilidad de crear embriones o parte de ellos a partir de células madre embrionarias en el laboratorio. Además, realizaremos un curso, dirigido a estudiantes, que les permita obtener un entrenamiento y puedan enfrentarse a la ciencia desde una perspectiva multidisciplinaria en estas áreas”, señaló el Dr. Miguel Concha, investigador del Instituto Milenio de Neurociencias Biomédicas, BNI, y organizador de la jornada científica.
El académico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile agrega que esta jornada científica se realiza en el marco de la celebración del convenio de colaboración firmado por CONICYT y la Organización Europea de Biología Molecular (EMBO), el cual permitió que nuestro país se incorporara a esta red de la entidad científica internacional.
“Chile, a través de CONICYT pasó a ser miembro de EMBO, esto les permite a científicos chilenos tener los mismo beneficios de los paises miembros de esta red, y poder, por ejemplo, obtener financiamiento de la entidad europea para potenciar su investigación y el intercambio de científicos”, explica Concha.
Ratones versus humanos
Las células madre embrionarias humanas (hESC) son pluripotentes, es decir, pueden fabricar cualquier otra parte del cuerpo. Están formadas a partir de células encontradas en embriones humanos en sus primeras fases de desarrollo, conocidas como blastocistos.
Durante años la comunidad científica internacional, con el objetivo de profundizar el conocimiento de determinadas patologías humanas, se ha especializado en analizar células madres embrionarias de modelos de estudio como el ratón. Sin embargo, existen investigadores que no comparten la utilidad esta práctica, como lo señala el Dr. Martínez- Arias.
“Para estudiar biología humana hay que trabajar con modelos humanos. Actualmente se puede hacer de todo en los embriones de ratón: desde diferenciar células, hasta realizar modificaciones genéticas sin problemas. No obstante, recientemente se ha comprobado que estos embriones son distintos al de las personas por variados aspectos, uno de ellos es la implantación Mientras en el animal tarda un día, en los individuos demora cinco, y hoy en día no existen modelos que imiten la implantación del embrión humano. Por lo tanto, el trabajo en embriones humanos será muy útil como modelo de estudio en diversas enfermedades humanas”, enfatiza el académico internacional.
Miguel Concha explica que es necesario comprender los avances científicos y tecnológicos para poder entender y manipular el desarrollo del embrión. “Esto significa desarrollar y aplicar nuevas metodologías que permitan visualizar los cambios bioquímicos y mecánicos que ocurren durante el desarrollo normal de los tejidos y órganos”.
“Esta área involucra a las células madre porque el desarrollo del embrión está relacionado con la investigación de estas células. Estos avances nos permiten, en condiciones in vitro y desde el laboratorio, desarrollar vida humana. Manipular genéticamente, tienen un impacto muy fuerte en la sociedad desde el punto de vista ético. Queremos discutir, a partir del punto de vista científico, cómo los avances nos llevan a problemáticas éticas”, señala el científico chileno.
Además, Alfonso Martínez-Arias recalca que partir de células madres embrionarias humanas se podrá generar tejidos para un trasplante “o para reemplazar partes dañadas de uno u otro órgano. Se podría, incluso, aunque en un futuro aún lejano, generar un organismo entero”.
Agrega que en el campo de diferenciar células embrionarias se pueden construir prototipos de los órganos humanos, “esto va a ayudar a estudiar enfermedades y a crear reparos de esas patologías. La habilidad de utilizar células madres para reconstruir sustituciones de diferentes órganos y de enfermedades está en desarrollo muy activo y se consolidará en un medio plazo”, comenta Martínez-Arias.
Manipulando el origen de la vida humana
El científico español expondrá en la charla abierta y mesa redonda “Manipulando el origen de la vida humana ¿En qué estamos?». La actividad se realizará en el Ex Congreso Nacional a las 10:00 horas. Contará también con la presencia del Dr. Claudio Stern, de la Universidad de Londres, estudioso de los mellizos gemelos y la regeneración humana.
Premio Nobel de Medicina 2001
El Dr. Tim Hunt, Premio Nobel de Fisiología y Medicina 2001, será el encargado de realizar una conferencia abierta, el 2 de abril a las 14:00 horas, en el Auditorio Andrés Antonio de Gorbea -3er Piso- Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (Beauchef 850).
El bioquímico británico en 1982 realizó el descubrimiento de las proteínas ciclinas -las cuales participan en la división celular- los resultados de sus investigaciones han abierto nuevas vías de estudio para el desarrollo de innovadoras aplicaciones diagnósticas y terapéuticas contra las enfermedades oncológicas.
Con su investigación sobre sobre «las claves reguladoras del ciclo celular» -y junto a los científicos Leland Hartwell y Paul Nurse- recibió el año 2001 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina.
Otros expositores
Carl-Philipp Heisenberg
Institute of Science and Technology, Austria. Investigador principal de Heisenberg Lab.
Nieto del físico y filósofo alemán Werner Heisenberg, quien formuló el principio de incertidumbre o de indeterminación que lleva su nombre, aportando significativamente al desarrollo de la mecánica cuántica.
A través de herramientas experimentales, Carl-Philipp Heisenberg estudia la regulación de los mecanismos moleculares y celulares que originan la forma en los primeros días del desarrollo embrionario (gastrulación) en el pez cebra.
Ana-María Lennon-Duménil
Curie Institute, Francia. Chilena radicada en Francia. Trabaja con biología cuantitativa para investigar la regulación espaciotemporal de la presentación de antígenos.
Describió el primer mecanismo biológico celular que permite la coordinación entre la migración y función celular, esto permitió descifrar los mecanismos moleculares y los principios físicos que rigen la migración de las células dendríticas y comprender cómo están vinculados a su función como centinelas inmunes.
María Leptin
European Molecular Biology Laboratory, DE. Es la primera mujer en ser nombrada Directora de la Organización Europea de Biología Molecular, EMBO, cargo que desempeña desde enero de 2010.
Estableció un grupo de investigación en Heidelberg en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), el cual estudia el desarrollo de formas celulares complejas en el sistema respiratorio de Drosophila y el papel de la localización del ARN en la generación de la forma celular.
Dennis E. Discher
University of Pennsylvania, US. Pionero en los estudios sobre los efectos de fuerzas mecánicas a nivel celular y el desarrollo de células madre. Creador de péptidos sintéticos que funcionan como un pasaporte para introducir sustancias terapéuticas, como agentes anticancerígenos sin ser afectados por el sistema inmune.
Luego de sintetizar químicamente el péptido, Discher y su equipo lo adhirieron a nanopartículas convencionales conteniendo una droga anti-cáncer que introdujeron en un modelo de ratón, obteniendo la reducción del tamaño de los tumores.
Miguel Concha
Instituto Milenio de Neurociencias Biomédicas (BNI)
Investigador del Laboratorio de Estudios Ontogénicos (LEO), estudia los mecanismos genéticos y morfogenéticos responsables de generar forma, estructura y organización funcional durante el desarrollo ontogénico.
Utiliza el pez cebra (Danio rerio) y otros peces teleósteos como organismos modelos, ya que ofrecen ventajas comparativas para la implementación de un enfoque in vivo, de tipo sistémico, y con una perspectiva “desde la genética a la conducta”.

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