Descubren una molécula que pausa a los embriones humanos

La molécula mTORi fue descubierta como un regulador capaz de inducir una pausa en el desarrollo de embriones humanos en condiciones específicas de laboratorio.

Identifican una molécula clave

Un equipo de científicos alemanes ha descubierto una molécula que detiene el desarrollo embrionario en humanos, similar a la pausa que se observa en animales como osos y ualabíes. La molécula, conocida como mTORi, inhibe la proteína mTOR, responsable de regular el crecimiento celular y otras funciones clave. “Aunque los humanos no tenemos la capacidad natural de pausar embarazos, estos experimentos sugieren que podríamos activar este mecanismo en condiciones específicas”, explica el genetista Nicolas Rivron del IMBA. Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para entender el comportamiento celular y su control. Sin embargo, no implica una capacidad automática de retrasar embarazos humanos, sino una intervención científica controlada.

La molécula mTORi ralentiza el crecimiento de embriones humanos, permitiendo una pausa en su desarrollo sin afectar su viabilidad a largo plazo.

La pausa en animales

En la naturaleza, más de 130 especies de mamíferos utilizan una pausa llamada diapausa para retrasar el desarrollo de sus embriones hasta que las condiciones externas sean más favorables. Es un proceso que permite a las especies sincronizar la reproducción con las estaciones o momentos óptimos para la supervivencia de sus crías. “La diapausa es un rasgo ancestral compartido por muchos mamíferos, incluido el ser humano, aunque en nuestra especie no se manifiesta de manera natural”, explica Dhanur Iyer, genetista del Instituto Max Planck. Esta estrategia es común en especies muy alejadas filogenéticamente, lo que sugiere que es un rasgo evolutivo antiguo.

Experimentos controlados

Descubierta a partir de experimentos anteriores en ratones, la molécula de “pausa” mTORi inhibe el objetivo mecanicista de la rapamicina, que es fundamental para regular el crecimiento celular, la división y muchas otras funciones celulares importantes. El equipo de investigación realizó experimentos utilizando blastoides, modelos de embriones humanos creados a partir de células madre. Al exponer estos blastoides a la molécula mTORi, se observó una pausa en su desarrollo. La proteína mTOR es crucial para regular el crecimiento y la división celular. Al inhibirla con mTORi, los científicos lograron que los blastoides entraran en una especie de hibernación por un período de hasta ocho días. “mTORi ralentiza el crecimiento de las células sin dañarlas permanentemente, lo que permite extender el tiempo de desarrollo”, comenta Iyer. Estos experimentos muestran cómo los embriones pueden ser manipulados en laboratorio.

Reactivación embrionaria

Una vez retirada la exposición a mTORi, los blastoides retomaron su crecimiento normal, logrando dividirse y continuar con sus funciones habituales. “El desarrollo se estiró justo en la etapa de blastocisto, que es donde la diapausa ocurre en la mayoría de los mamíferos”, detalla Iyer. Los blastoides lograron también unirse a células endometriales, imitando el comportamiento de un embrión real en su etapa de desarrollo. Estos resultados sugieren que la pausa inducida es reversible, lo cual podría tener aplicaciones médicas importantes, como sincronizar el desarrollo embrionario con otros factores biológicos en tratamientos reproductivos.

Comparación entre especies

Aunque los blastoides respondieron bien al tratamiento con mTORi, el equipo de investigación observó que las células madre humanas presentan mayor fragilidad frente a este proceso. “Más células madre humanas murieron durante la pausa en comparación con las de ratón”, explica Iyer. Esto sugiere que hay diferencias fundamentales entre las células de ambas especies, lo que complica la aplicación directa de estos resultados en humanos. Aun así, los investigadores creen que otras moléculas podrían mejorar este proceso de pausa en células humanas, permitiendo mayor viabilidad durante el tratamiento. Los estudios continúan para identificar estos compuestos.

Tinción en blastocistos humanos en condiciones de control y tras tratamiento con IGF1. Se muestran las proyecciones de intensidad máxima de fluorescencia.

Para seguir pensando

Este descubrimiento podría mejorar los tratamientos de fertilidad, especialmente en el contexto de la fertilización in vitro (FIV). La pausa inducida en los embriones permitiría ganar tiempo para evaluar su estado antes de la implantación, aumentando las probabilidades de éxito. “Un desarrollo embrionario más controlado podría incrementar significativamente las tasas de éxito en FIV”, sostiene Rivron. Al controlar la actividad de mTOR, los científicos podrían optimizar el momento preciso para implantar el embrión en el útero de la madre. Esta investigación fue publicada en la revista Cell y plantea nuevas formas de abordar la reproducción asistida.