Un avance científico permite crear células sanguíneas humanas en el laboratorio

Investigadores de Cambridge han creado un modelo embrionario a partir de células madre que imita las primeras fases de la formación de la sangre

Sangre

En los primeros días después de la concepción, el cuerpo humano se organiza a una velocidad vertiginosa. A partir de un grupo de células aparentemente iguales comienzan a formarse los tejidos, los órganos y, poco después, la sangre que los nutrirá. Es un proceso misterioso, oculto en el interior del útero e inaccesible a la observación directa. Por eso, cada paso que da la ciencia para asomarse a ese instante cero del desarrollo humano despierta tanto interés como debate.

Ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Cambridge ha dado un nuevo paso en esa exploración. Han logrado crear, a partir de células madre humanas, un modelo de embrión capaz de producir estructuras similares a las células sanguíneas. Estas diminutas formaciones, bautizadas por el equipo como hematoides, no son embriones reales ni tienen posibilidad alguna de desarrollarse como tales, pero sí reproducen algunos de los procesos biológicos que ocurren en las primeras semanas tras la concepción.

El estudio, publicado en la revista Cell Reports por investigadores del Instituto Gurdon de Cambridge, busca recrear en el laboratorio los primeros compases del desarrollo humano. Su objetivo no es crear vida, sino comprender mejor cómo se origina la sangre y qué puede fallar en ese delicado proceso.

Un destello rojo en el microscopio

El primer autor del trabajo, Jitesh Neupane, recuerda con entusiasmo el momento en que algo cambió ante sus ojos. “Cuando vimos por primera vez que los hematoides se volvían rojos, fue una señal visual emocionante de que se estaban formando células similares a la sangre”, explica. “¡Es raro que un fenómeno sea tan evidente a simple vista!”.

Ese cambio de color marcó un hito en el laboratorio. Significaba que las células madre humanas se estaban autoorganizando, tal como lo hacen en un embrión, y que comenzaban a generar células precursoras de la sangre. Estas células, conocidas como hematopoyéticas, son las que más adelante se transforman en glóbulos rojos, encargados de transportar oxígeno, y en glóbulos blancos, esenciales para la defensa del organismo.

Tras unos trece días de desarrollo en el laboratorio, los investigadores observaron que los hematoides mostraban pequeñas manchas rojas visibles: un indicio claro de una actividad similar a la formación de sangre. El modelo también logró reproducir las tres capas celulares básicas -ectodermo, mesodermo y endodermo-, las mismas que en los embriones reales dan origen a todos los tejidos del cuerpo humano.

Un modelo con gran potencial

El equipo de Cambridge subraya que este modelo podría ofrecer una nueva vía para comprender cómo se forman las células sanguíneas en las primeras etapas del desarrollo humano, un proceso que hasta ahora era prácticamente imposible de estudiar. “Nuestro nuevo modelo imita el desarrollo de la sangre fetal humana en el laboratorio”, explica Neupane. “Esto nos permite investigar cómo surgen enfermedades que afectan a los niños pequeños, como ciertas formas de leucemia, directamente en un contexto humano”.

Además de su valor como herramienta de investigación, los hematoides podrían convertirse en un recurso prometedor para la medicina regenerativa. En el futuro, podrían facilitar la producción de células madre sanguíneas compatibles con cada paciente, reduciendo el riesgo de rechazo en los trasplantes y mejorando los tratamientos para distintos trastornos hematológicos.

Aun así, los investigadores advierten que ese horizonte aún está lejos. “Se necesita mucha más validación antes de que estas células puedan emplearse de forma fiable en terapias”, señala Neupane con cautela.

A pesar del entusiasmo que ha despertado el hallazgo, no todos los expertos comparten la euforia. Algunos científicos ajenos al proyecto piden cautela y advierten que los resultados deben interpretarse con prudencia.

Anna Bigas, responsable del Grupo de Investigación en Células Madre y Cáncer del Instituto Hospital del Mar (IMIM), considera que los hallazgos se han “sobreinterpretado”. “Defender que se han generado verdaderas células madre de la sangre sin demostrarlo mediante trasplantes es casi vergonzoso”, declaró a Science Media Center. Según la investigadora, “el verdadero reto sigue siendo conseguir que estas estructuras produzcan células capaces de regenerar el sistema hematopoyético, y de momento nadie lo ha logrado”.

También Alfonso Martínez Arias, investigador de la Universidad Pompeu Fabra, valora el trabajo como interesante, aunque “incompleto”. “El problema es que este estudio no incluye trasplantes, que son el estándar de oro para demostrar la funcionalidad de las células madre sanguíneas”, señala.

Por su parte, Azim Surani, coautor senior del estudio, reconoce que el proyecto aún se encuentra “en sus primeras etapas”, pero destaca su valor como herramienta para investigaciones futuras.

Cómo se crean los hematoides

El proceso empieza con células madre humanas pluripotentes, capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. Estas células pueden obtenerse incluso a partir de tejidos adultos, como la piel, que se reprograman para recuperar su estado inicial.

A diferencia de otros métodos, que requieren la adición de proteínas o factores externos, los científicos de Cambridge diseñaron un entorno que imita las condiciones naturales del desarrollo embrionario. En este modelo, las propias células se organizan de manera autónoma y crean su propio ecosistema interno, donde surgen espontáneamente tanto células sanguíneas como cardíacas.

A los dos días de desarrollo ya pueden observarse las tres capas germinales. Para el octavo día, aparecen células cardíacas latentes -precursoras del corazón- y, alrededor del decimotercer día, surgen las primeras células rojas. Se trata de una versión en miniatura del proceso que ocurre dentro del útero durante las primeras semanas de vida.

El desarrollo humano temprano sigue siendo una de las grandes incógnitas de la biología. Las restricciones éticas y la propia naturaleza del proceso impiden estudiar directamente los embriones humanos más allá de ciertos límites, por lo que los científicos dependen de modelos como los hematoides para observar lo que antes era invisible.

Estos modelos alcanzan un estadio equivalente a la cuarta o quinta semana de desarrollo, justo cuando comienzan a formarse los órganos y la sangre. No son embriones viables ni podrían llegar a serlo, ya que carecen de estructuras esenciales como la placenta o el saco vitelino. Aun así, su valor científico es enorme: permiten investigar cómo se coordinan las células para construir un organismo y cómo ciertos errores pueden originar enfermedades.

El trabajo de Cambridge fue aprobado por los comités éticos correspondientes y ya ha sido patentado por Cambridge Enterprise, la entidad encargada de transformar la investigación universitaria en aplicaciones con impacto social.
Quizás la mayor virtud de los hematoides no esté en lo que prometen para el futuro, sino en lo que representan hoy: una nueva manera de observar el origen de la vida humana sin cruzar los límites éticos. Al recrear los primeros pasos del desarrollo en el laboratorio, los científicos no buscan jugar a ser creadores, sino descifrar un lenguaje biológico que nos pertenece a todos.

En palabras de Geraldine Jowett, coautora del estudio: “Los hematoides captan una etapa clave del desarrollo de la sangre y podrían ayudarnos a entender tanto la formación normal como la aparición de enfermedades como la leucemia”.
Cada gota roja que aparece bajo el microscopio es, en cierto modo, una ventana al pasado más remoto de cada uno de nosotros. Un recordatorio de que la ciencia, cuando se mueve entre la curiosidad y la cautela, puede acercarnos un poco más al misterio de nuestro propio comienzo.

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