El primer mono quimérico del mundo

¿Qué pasaría si pudiéramos combinar el ADN de diferentes especies en un solo ser vivo? ¿Qué beneficios o riesgos tendría esta práctica? Estas son algunas de las preguntas que se plantean los científicos que trabajan en la creación de quimeras, organismos que contienen células de dos o más especies distintas. Un grupo de investigadores creó un mono que tiene células de dos individuos diferentes, lo que se llama un mono quimérico. Esto demuestra que las células pueden conservar su capacidad de convertirse en cualquier tipo de tejido, incluso cuando se mezclan con otras. Además, permite explorar cómo se podrían usar células humanas modificadas genéticamente para tratar enfermedades en modelos animales.

¿Qué son las quimeras y cómo se crean?

El término quimera proviene de la mitología griega, donde se refería a un monstruo híbrido formado por partes de león, cabra y serpiente. En biología, una quimera es un individuo que posee células con diferente origen genético, es decir, que provienen de distintos embriones o especies. Por ejemplo, los gemelos que comparten la placenta pueden intercambiar células durante el desarrollo y convertirse en quimeras humanas.

Para crear quimeras en el laboratorio, los científicos utilizan técnicas de ingeniería genética que les permiten introducir células madre de una especie en el embrión de otra. Las células madre son aquellas que tienen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de tejido, como los dientes, piel, músculo o nervio. Así, al insertar células madre humanas en un embrión de mono, por ejemplo, se puede obtener un animal con órganos o tejidos parcial o totalmente humanos.

Explorando un Avance Científico: Creación Exitosa del Mono Quimérico

Uno de los hitos más recientes fue la creación de la primera quimera mono-humana por parte de un equipo internacional liderado por investigadores españoles y chinos. El estudio, publicado en noviembre de 2023 en la revista Nature, mostró que al inyectar 132 células madre humanas en 132 embriones de macaco cynomolgus (un tipo de mono asiático), se logró que 91 de ellos sobrevivieran hasta el día 19 de gestación. Además, se observó que las células humanas se integraron en diferentes tejidos del embrión, como el corazón, el hígado o los ojos.

Aunque las “quimeras” se han logrado en ratones, este avance marca un paso hacia adelante en la investigación de células madre en primates, con más del 60% de expresión de células donantes en órganos probados. La introducción de células madre donantes modificadas genéticamente, que emiten un resplandor verde distintivo, proporciona una herramienta valiosa para rastrear la contribución celular al desarrollo del mono.

El tono verde del mono quimérico se debe a la expresión de una proteína fluorescente verde, introducida en las células madre donantes mediante edición genética. Esta proteína, originalmente encontrada en medusas, brilla en verde bajo la luz azul, permitiendo a los científicos rastrear la contribución específica de las células donantes en el desarrollo del mono.

Desafíos y Perspectivas Futuras en la Investigación de Células Madre en Primates

El estudio destaca la alta pluripotencia de las células madre de laboratorio, pero surgen preocupaciones éticas y prácticas. A pesar del éxito, el sacrificio del mono bebé a los 10 días plantea preguntas sobre la técnica y la necesidad de demostrar la viabilidad en monos adultos. Mejorar la tecnología para permitir que los monos quiméricos alcancen la madurez y produzcan descendencia con células donantes podría allanar el camino para modelos que aborden enfermedades humanas.

¿Para qué sirven las quimeras?

Uno de los principales objetivos de crear quimeras es poder generar órganos humanos para trasplantes. Según la Organización Mundial de la Salud, cada año se realizan más de 100.000 trasplantes de órganos en el mundo, pero la demanda supera ampliamente la oferta. Además, los pacientes trasplantados deben tomar medicamentos inmunosupresores para evitar el rechazo del órgano donado, lo que implica riesgos de infecciones y efectos secundarios.

Si se pudieran producir órganos humanos en animales como cerdos o monos, se podría solucionar el problema de la escasez y la compatibilidad. Los científicos esperan que al inyectar células madre humanas en embriones animales, estas se integren en el órgano deseado y lo formen con características humanas. Así, se podría extraer el órgano del animal y trasplantarlo al paciente sin riesgo de rechazo.

Otro uso potencial de las quimeras es el estudio de enfermedades humanas en modelos animales más cercanos a nosotros que los ratones o las ratas. Al introducir células humanas en animales, se puede generar un sistema inmunitario humano o un cerebro humano en miniatura, lo que permitiría investigar mejor las causas y los tratamientos de enfermedades como el cáncer, el VIH o el alzhéimer.

Otro antecedente antes de crear el mono quimérico

Otro avance significativo fue la generación de la primera quimera cerdo-humana por parte de un grupo de científicos estadounidenses y españoles. El trabajo, publicado en 2017 en la revista Cell, consistió en introducir unas 25 células madre humanas en más de 2.000 embriones de cerdo y transferirlos a cerdas gestantes. De los 186 embriones que llegaron al día 28 de desarrollo, solo 15 contenían células humanas, y estas representaban menos del 0,001% del total. Aunque el resultado fue modesto, demostró que era posible generar quimeras entre especies tan distantes como el cerdo y el humano.

¿Qué desafíos y limitaciones tiene la creación de un mono quimérico?

A pesar de los avances, la creación de quimeras aún enfrenta muchos desafíos y limitaciones técnicas, éticas y legales. Uno de los principales obstáculos es la baja eficiencia y la poca especificidad de la técnica. Es decir, se logra que muy pocas células humanas se incorporen al embrión animal, y además se distribuyen de forma aleatoria por todo el cuerpo, sin dirigirse al órgano que se quiere formar.

Para mejorar este aspecto, los científicos están trabajando en métodos que permitan seleccionar y modificar las células madre humanas para que se especialicen en el tipo de tejido deseado. También están explorando la posibilidad de eliminar o inactivar el gen que codifica para el órgano en el embrión animal, para que las células humanas ocupen ese espacio vacío y lo reemplacen.

Más cuestiones a resolver

Otro desafío es el riesgo de que las células humanas se integren en el cerebro o los órganos reproductores del animal. Por ejemplo, se podría alterar la cognición o la conducta del animal, o incluso producir híbridos fértiles entre especies. Para evitar esto, los científicos establecen límites temporales y espaciales para el desarrollo de las quimeras, y monitorizan constantemente su evolución.

Las leyes en el mundo sobre los estudios en el mono quimérico

En Estados Unidos, por ejemplo, existe una prohibición federal desde 2015 para financiar investigaciones con quimeras humano-animales con fondos públicos. Sin embargo, esta restricción no afecta a los fondos privados ni a las colaboraciones internacionales. Además, en 2019 se anunció una revisión de esta política para permitir algunos casos excepcionales bajo estricta supervisión.

En Reino Unido, por otro lado, existe una ley desde 2008 que regula la investigación con embriones híbridos o quiméricos. Esta ley prohíbe la creación de embriones con más del 50% de material genético humano, así como su implantación en un útero humano o animal o su desarrollo más allá de los 14 días.

En Japón, finalmente, se aprobó en 2019 una normativa que permite la creación de quimeras humano-animales con fines médicos, siempre que se cumplan ciertas condiciones. Entre ellas, se exige que el investigador obtenga el consentimiento informado del donante de las células humanas, que evite que las células humanas se integren en el cerebro o los órganos reproductores del animal, y que interrumpa

Para seguir pensando

El mono quimérico es solo el principio de una nueva era de la biología sintética, que busca crear nuevas formas de vida a partir de la manipulación genética. Los científicos que realizaron este experimento planean seguir trabajando con otros tipos de animales quiméricos, como cerdos, ratones y humanos. Sin embargo, el futuro de estos proyectos dependerá de los resultados que se obtengan, de los recursos que se inviertan y de la aceptación social que se logre.