Una nueva tecnología no invasiva es capaz de visualizar el metabolismo de embriones obtenidos por fecundación ‘in vitro’ para decidir cuál tiene más posibilidades de implantarse correctamente en el útero y llegar a término.

Se trata de una técnica -probada en ratones- más precisa y fiable que los métodos tradicionales y detrás de ella está el equipo de Bioingeniería en Salud Reproductiva del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).

El método, bautizado como Metaphor y cuya descripción se publica en la revista PNAS, genera imágenes 3D revelando los colores presentes en el embrión de forma totalmente no invasiva, y usa además inteligencia artificial.

Ciertos compuestos naturalmente fluorescentes del metabolismo de los embriones son clave en procesos como la respiración celular o el consumo de nutrientes, con lo cual Metaphor permite observar de manera fiable el estado de salud del embrión, señala un comunicado del IBEC.

«Esta nueva tecnología ayudará a aumentar la probabilidad de éxito en procesos de reproducción asistida, reduciendo el llamado ‘tiempo hasta el embarazo’, y el desgaste económico y psicológico de las pacientes», destaca Samuel Ojosnegros.

El trabajo describe cómo, en estudios con ratones, se logró duplicar la tasa de acierto al seleccionar embriones viables en comparación con embriólogos que usan microscopía tradicional.

Además del análisis de embriones, el método tiene una gran precisión para analizar el metabolismo de ovocitos, permitiendo seleccionar los más aptos para ser fecundados ‘in vitro’.

El sistema Metaphor discriminó entre ovocitos jóvenes o no con un 96 % de precisión y pudo predecir cuales se desarrollarían en embriones viables con más de un 80 % de precisión, «unos números sin precedentes en el campo».

«Somos capaces de evaluar la pérdida de calidad de los ovocitos asociada a la pérdida de fertilidad con la edad. Buscamos lo que se conoce como ‘firmas moleculares’, características de las células asociadas a esta pérdida de fertilidad, como por ejemplo la distribución de mitocondrias», detalla Anna Seriola, también autora del estudio.

La base tecnológica de Metaphor emplea métodos de inteligencia artificial (IA) para analizar las imágenes metabólicas que se obtienen mediante microscopía hiperespectral.

Mediante esta microscopía se capturan cientos de imágenes que contienen información compleja de muchos metabolitos mezclados de embriones y ovocitos.

Para analizarlos se ha entrenado una herramienta de IA capaz de analizar y clasificar estas imágenes en cuestión de minutos, detalla por su parte Albert Parra.

Actualmente, los investigadores ya están ajustando esta revolucionaria tecnología para evaluar embriones humanos y han incorporado una ‘spin-off’ (empresa) que en los próximos años la podría llevar a las clínicas de reproducción asistida.

01 julio 2024|Fuente: EFE |Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2024. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.|Noticia

Un equipo internacional de científicos ha descubierto por primera vez cómo se organizan las células de un embrión para formar las extremidades humanas, lo que ayudará en el futuro a diagnosticar y a tratar las enfermedades congénitas asociadas a las mismas.

El hallazgo, que publica este miércoles la revista Nature, ha sido posible gracias a la aplicación de tecnologías celulares de vanguardia para crear un atlas que caracteriza el mapa celular de las extremidades humanas desde que empiezan a formarse. De este modo, los investigadores han visto cómo las extremidades se crean en una fase inicial como una especie de bolsas celulares indiferenciadas a los lados del cuerpo, sin una forma o función específicas.

Es a las ocho semanas de desarrollo cuando empiezan a estar bien diferenciadas, son anatómicamente complejas e inmediatamente reconocibles como extremidades, con dedos en las manos y en los pies. Este proceso requiere ‘una orquestación muy rápida y precisa de las células’, subraya el estudio, ya que cualquier pequeña alteración durante este proceso puede tener un efecto secundario, razón por la cual las variaciones en las extremidades se encuentran entre los síndromes más frecuentes al nacer, afectando aproximadamente a uno de cada 500 bebés en todo el mundo.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron tejidos humanos de entre 5 y 9 semanas de desarrollo, lo que les permitió rastrear programas específicos de expresión génica, activados en determinados momentos y zonas, que dan forma a las extremidades en formación. Como parte del estudio, los investigadores demostraron que hay patrones genéticos con implicaciones en la formación de las manos y los pies, identificando ciertos genes que, cuando se alteran, se asocian a síndromes específicos de las extremidades como la braquidactilia -dedos cortos- y la polisindactilia -dedos de más o de menos-.

El equipo también pudo confirmar que muchos aspectos del desarrollo de las extremidades son comunes a humanos y ratones. En conjunto, estos hallazgos no solo proporcionan una caracterización en profundidad del desarrollo de las extremidades en humanos, sino que también aportan datos fundamentales que podrían influir en el diagnóstico y tratamiento de los síndromes congénitos de las extremidades. ‘Lo que revelamos es un proceso muy complejo y regulado con precisión. Es como ver trabajar a un escultor que va cincelando un bloque de mármol hasta revelar una obra maestra. En este caso, la naturaleza es la escultora, y el resultado es la increíble complejidad de nuestros dedos’, ha señalado uno de los autores, Hongbo Zhang, investigador de la Universidad Sun Yat-sen de Guangzhou en un comunicado.

Este estudio forma parte de la iniciativa internacional Atlas Celular Humano, cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos celulares del cuerpo humano para transformar la comprensión de la salud y la enfermedad, y ha sido llevado a cabo por investigadores del Instituto Wellcome Sanger, el Instituto Europeo de Bioinformática (ambos en el Reino Unido), la Universidad Sun Yat-sen (China), además de colaboradores de otros centros. ‘Nuestro trabajo en el Atlas Celular Humano está profundizando nuestra comprensión de cómo se forman estructuras anatómicamente complejas, ayudándonos a descubrir los procesos genéticos y celulares que subyacen al desarrollo humano sano, con muchas implicaciones para la investigación y el tratamiento de las enfermedades’, ha señalado la autora Sarah Teichmann, doctora en el Instituto Wellcome Sanger y cofundadora del Atlas de Células Humanas.

Ver más información:  Zhang B, He P, Lawrence JEG, Wang S, Tuck E, Williams BA, et al. A human embryonic limb cell atlas resolved in space and time. Nature [Internet]. 2023[citado 7 dic 2023];. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06806-x

8 diciembre 2023|Fuente: EFE| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) han desarrollado un modelo que copia las etapas del desarrollo del embrión natural del roedor que tienen lugar hasta el día 8,5 después de la fecundación. Incluye regiones del cerebro, un tubo neural y una estructura similar a un corazón. El avance servirá para estudiar las primeras etapas de la vida sin recurrir a animales de experimentación. Read more

Un estudio en hembras de ratón muestra que la gestación induce una reorganización de los circuitos neuronales relacionados con la motivación y el deseo que impulsan a comer productos dulces y calóricos. Estos caprichos muy recurrentes y en exceso pueden deteriorar la salud metabólica, cognitiva y psicológica de la descendencia. Se desconoce aun si estos resultados son extrapolables a los humanos. Read more

El gen GPR126 es clave para la correcta formación de la placenta en ratones. Además, puede desempeñar un papel similar en el desarrollo de este órgano transitorio en humanos, ya que se ha observado que los hijos de las mujeres portadoras de mutaciones en GPR126 fallecían durante su gestación o al poco de nacer. Read more

Juan Carlos Izpisúa ha vuelto a hacerlo. Como ya avanzó en 2019, su equipo ha inyectado células madre de personas en embriones de primates para desarrollar nuevos modelos de enfermedades humanas y generar órganos trasplantables. Este ambicioso experimento no solo plantea problemas biológicos, sino también éticos. Read more