Los biólogos y colegas del desarrollo y células madre de UT Southwestern Medical Center han desarrollado un método para producir blastoides bovinos, un paso crucial en la replicación de la formación de embriones en el laboratorio que podría conducir al desarrollo de nuevas tecnologías reproductivas para la cría de ganado.
por UT Southwestern Medical Center
Los esfuerzos actuales se ven obstaculizados por un suministro limitado de embriones, por lo que comprender los mecanismos para crear estructuras similares a blastocistos bovinos exitosas en el laboratorio podría resultar valioso para mejorar la reproducción en el ganado. Esta tecnología podría conducir potencialmente a ganancias genéticas más rápidas en la producción de carne o leche o a reducir la incidencia de enfermedades en los animales.
«Este estudio es la primera demostración de la generación de estructuras similares a blastocistos (blastoides) a partir de una especie de ganado», dijo Jun Wu, Ph.D., profesor asistente de biología molecular y becario Virginia Murchison Linthicum en investigación médica. «Con una mayor optimización, los avances en la tecnología de blastoides bovinos podrían allanar el camino para metodologías reproductivas artificiales innovadoras en la cría de ganado. Esto, a su vez, podría revolucionar los enfoques tradicionales de la cría de ganado y anunciar una nueva era en las prácticas de la industria ganadera«.
Los blastoides bovinos representan un modelo valioso para estudiar el desarrollo embrionario temprano y comprender las causas de la pérdida embrionaria temprana, dijo el Dr. Wu.
En este estudio, que aparece en Cell Stem Cell , los investigadores demostraron que los blastoides bovinos se pueden ensamblar a partir de células madre cultivadas . El grupo internacional de Brasil, China y EE. UU. describe un método eficiente para generar blastoides bovinos y cultivarlos in vitro en el laboratorio.
Usando inmunofluorescencia y análisis de secuenciación de ARN de una sola célula, los investigadores demostraron que los blastoides generados en el laboratorio se parecían a los blastocistos bovinos naturales en morfología, tamaño, número de células y composición del linaje, y podían producir señales de reconocimiento maternal tras la transferencia a las vacas receptoras.
«Pudimos desarrollar un protocolo eficiente y robusto para generar blastoides bovinos mediante el ensamblaje de células madre embrionarias y trofoblásticas bovinas que pueden autoorganizarse y recrear fielmente los tres linajes de blastocistos», dijo el autor principal Carlos A. Pinzón-Arteaga, DVM , MS, estudiante de la Escuela de Graduados en Ciencias Biomédicas de UT Southwestern. «Todavía se necesitan futuras comparaciones con embriones producidos in vivo para evaluar mejor el modelo de blastoide».
Un modelo de embrión de células madre fácilmente disponible podría beneficiar enormemente la investigación sobre el desarrollo embrionario , ya que aborda el desafío del acceso limitado a embriones tempranos, señaló el Dr. Wu, investigador de la Fundación de Células Madre de Nueva York-Robertson y miembro del Centro Hamon para la Ciencia Regenerativa and Medicine y Cecil H. and Ida Green Center for Reproductive Biology Sciences en UT Southwestern.
Este estudio se basa en hallazgos anteriores del laboratorio de Wu que informaron la generación de modelos embrionarios de ratón ( Li et al., Cell , 2019 ) y humanos ( Yu et al., Nature , 2021 ) similares. El trabajo del laboratorio de Wu ha contribuido al desarrollo de nuevos sistemas y métodos de cultivo que permiten la generación de nuevas células madre para estudios básicos y traslacionales.
El trabajo del Dr. Wu ha ampliado el espectro de estados pluripotentes mediante la captura de células madre pluripotentes de ratón con distintas características moleculares y fenotípicas de diferentes etapas de desarrollo. Y algunas de estas condiciones de cultivo desarrolladas en ratones permitieron la generación de modelos de células madre pluripotentes de muchas otras especies de mamíferos, incluidos humanos, primates no humanos y ungulados.
Además de los modelos de blastocistos (blastoides) derivados de células madre, el laboratorio de Wu utiliza quimeras entre especies para estudiar la biología fundamental, como los programas de desarrollo conservados y divergentes, la determinación del tamaño del cuerpo y los órganos, las barreras entre especies y la resistencia al cáncer. El laboratorio también trabaja para desarrollar nuevas aplicaciones para la medicina regenerativa.
Otros investigadores de UTSW que contribuyeron a este estudio son Lizhong Liu, Ph.D., Instructor Asistente de Biología Molecular, y Masahiro Sakurai, Ph.D., Instructor Asistente de Biología Molecular.
Más información: Carlos A. Pinzón-Arteaga et al, Estructuras similares a blastocistos bovinos derivadas de cultivos de células madre, Cell Stem Cell (2023). DOI: 10.1016/j.tallo.2023.04.003
