Su destino, a partir del dí­a “uno”

Su mundo fue formado en las primeras 24 horas después de la concepción. Donde saldrí­a a su cabeza y sus pies, de que lado se formarí­a su espalda y de cual su estómago, se estuvo definiendo en los minutos y horas posteriores a la unión del esperma y el huevo.

Sólo cinco años atrás, ésta declaración habrí­a sido una herejí­a. Se pensaba que los embriones de los mamí­feros pasaban sus primeros dí­as como un conjunto de células indistintas. Sólo más tarde, en el momento de la implantación en la pared del útero, se pensaba que las células adquirí­an “destinos” diferentes determinando sus posiciones en el cuerpo futuro.

Pero al marcar puntos especí­ficos en los huevos de mamí­feros poco después de la fertilización, ahora los investigadores han demostrado que terminan en puntos previsibles en el embrión. En lugar de ser una esfera tonta, parece que un huevo recién fertilizado tiene un eje arriba-abajo definido que determina el eje equivalente en el embrión futuro. Controversialmente, un grupo incluso reclama que el punto en el huevo en el cual ingresa el esperma determina donde ocurre la primer división celular – y que las dos células resultantes ya tienen una predisposición hacia destinos diferentes.

Esta nueva comprensión abre nuevos caminos de estudio para los biólogos del desarrollo. Pero también surge la posibilidad de que cualquier técnica que interfiera con el desarrollo temprano del ser humano — tal como la remoción de células de un embrión en sus primeras etapas para pruebas genéticas de pre-implantación — pudiera ser potencialmente perjudicial.

“Es posible que usted pudiera estar removiendo una célula con un destino predecible y causando un daño” dice Alan Handyside, quien estudia anormalidades de los embriones en la Universidad de Leeds, del Reino Unido.

Los biólogos han sabido por mucho tiempo que los ejes eventuales de los embriones en la mayorí­a de las especies son establecidos antes de la fertilización, o en las primeras horas posteriores. En las moscas de la fruta, por ejemplo, el huevo hereda una molécula que está más concentrada en un extremo del huevo que en el otro, y así­ queda definido el eje cabeza-cola.

Pero se consideraba que los embriones de los mamí­feros eran un caso especial. Primero, tienen una habilidad asombrosa para compensar el daño. Divida las primeras dos células de un embrión de ratón y ambas se recuperarán para formar dos ratones aparentemente normales. Segundo, sólo un 15% de las células en el blastocito, una esfera hueca de células que se forma 5 dí­as después de la concepción, contribuye a la formación del cuerpo, mientras que el resto sirve para formar tejidos de soporte como la placenta. Estas células residen en una estructura llamada masa celular interna (MCI).

(…) Gardner sospechó que los ejes presentes en el blastocito estaban allí­ desde el momento de la concepción. Pero para demostrar que un punto especí­fico del huevo fertilizado consistentemente termina en una posición particular en el embrión necesitaba una manera de marcar el huevo sin afectarlo. Encontró tal marcador en la forma de un segundo cuerpo polar, un conjunto “extra” de cromosomas expulsados del huevo cuando ingresa el esperma: y que permanece adherido a la superficie del embrión en una posición establecida.

Al examinar los blastocitos, encontró que el cuerpo consistentemente se posaba en una lí­nea de latitud dividiendo el hemisferio superior, que contiene el MCI, del hemisferio inferior. Esto sugerí­a que la parte superior e inferior del huevo se alinea con, y puede determinar, los lados izquierdo y derecho del blastocito. El respaldó esta idea usando gotas de aceite colocadas en la cubierta de proteí­na gelatinosa de embriones de dos células para rastrear los ejes celulares con más exactitud. “Las personas no podí­an ignorar más que existí­a información de patrón en el huevo” dice Gardner.

Mientras tanto, el equipo de Magdalena Zernicka-Goetz del Wellcome / Cancer Research Institute del Reino Unido habí­a encontrado que este patrón es conservado por el embrión después de la implantación.

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Zernicka-Goetz sospechó que el acto mismo de la fertilización era la clave, e inyectó marcas fluorescentes adhesivas bajo la cubierta de huevos de ratón en el punto donde habí­a penetrado el esperma. En la mayorí­a de los casos, la posición marcada coincidí­a aproximadamente con el ecuador de la primera división celular, indicando que el punto de ingreso del esperma determina donde se divide primero la célula.

En experimentos subsiguientes, pintó las dos primeras células, una de rojo, otra de azul, usando tinturas disueltas en aceite de oliva. Luego rastreó sus descendientes en el blastocito. Una célula generalmente da origen a la región que contiene el MCI y la otra a la región destinada principalmente a formar la placenta y otros tejidos de apoyo.

La conclusión de Zernicka-Goetz es que la primer división del huevo influye en el destino de cada célula y por último, en todos los tejidos del cuerpo. Hay una memoria del primer quiebre en nuestra vida” dice Zernicka-Goetz.

(…)

La mayorí­a de los investigadores piensan que la información de patrón es bastante débil, de manera que las células quedan predispuestas hacia la producción de ciertos tejidos, más que destinadas irrevocablemente a ellos. Sólo más tarde se estabilizan las predisposiciones y se fijan los destinos celulares.

Sin embargo, la existencia de información de patrón en las primeras etapas del embrión humano pone en el tapete la cuestión de si ciertas técnicas de reproducción asistida podrí­an afectar los delicados procesos de establecimiento de los ejes corporales.

Si el punto de ingreso del esperma es un factor importante, por ejemplo, esto presenta preguntas acerca de la inyección de esperma dentro del citoplasma, en el cual el esperma de hombres infértiles se inyecta directamente en el huevo. La prueba genética de pre-implantación, en la cual se quitan dos células de un embrión de ocho células, para comprobar la existencia de enfermedades hereditarias tales como fibrosis cí­stica, es otra área de preocupación.

“Quizás deberí­amos tomar atención de cuáles células quitamos” dice Handyside. Pero otros expertos creen que la flexibilidad de los embriones humanos es suficiente para compensar estas manipulaciones. Los embriones dañados podrí­an, en cualquier caso, abortar espontáneamente.

Lo que queda claro es que los biólogos del desarrollo ya no podrán considerar a los embriones de los mamí­feros en sus primeras etapas de desarrollo como un amasijo de células sin rasgos distintivos -y esto les deja con algo de trabajo para realizar-.