Crean el primer banco de imágenes reales de embriones humanos

Científicos franceses han realizado una serie de observaciones inéditas de la anatomía de los embriones humanos de entre 6 y 14 semanas. La proeza ha sido posible gracias a la combinación de dos técnicas recientes de inmunomarcación, microscopía 3D y una técnica adicional que vuelve transparentes los tejidos. Los resultados se publican en la revista Cell.

Llegar al corazón de un ser vivo y pasar del dibujo a la realidad es lo que han realizado los científicos Alain Chédotal y sus colaboradores gracias a una nueva técnica de exploración de la anatomía de los embriones, informa el Inserm en un comunicado.

En la revista Cell publican fotos inéditas y películas en tres dimensiones de muchos tejidos y órganos de embriones y fetos humanos de 6 a 14 semanas, algo que hasta ahora no se había conseguido.

Los libros de medicina que existen en la actualidad reproducen imágenes de embriones, pero siempre a partir de dibujos. Y las figuras de las que se dispone en las facultades de medicina, están hechas de cera.

Todos los modelos que hasta ahora existen de embriones humanos se han construido a partir del análisis de finas capas de los órganos observadas al microscopio. Luego la intervención humana es imprescindible para reunir la información microscópica y elaborar una imagen coherente de cualquier órgano.

Este procedimiento  ya se ha quedado anticuado, dado que ya se dispone de la tecnología para construir imágenes en tres dimensiones, base de la nueva investigación.

Los autores de esta investigación han ido mucho más lejos y  combinado tres técnicas, la inmunoflorescencia,  la clarificación de tejidos y la observación microscópica, para poder fabricar imágenes en 3D reales de los tejidos y órganos de los embriones.

Sobre todo, estos autores se han han basado en la inmunofluorescencia, una técnica de inmunomarcación que hace uso de anticuerpos unidos químicamente a una sustancia fluorescente para demostrar la presencia de una determinada molécula, y así localizarla.

A continuación, para ver la señal fluorescente, han hecho transparentes los tejidos embrionarios gracias a una técnica desarrollada en 2011 en ratones. Para ello, han hundido los tejidos en diversos disolventes para conservar únicamente el esqueleto de la proteína y  permitir que pueda pasar la luz.

Por último, han utilizado un microscopio especial con hojas de la luz y un láser de dos micrómetros de espesor para escanear las muestras transparentes y tomar una foto de cada plano. Finalmente, han conseguido reconstruir la imagen del órgano con el apoyo de un programa informático.

El marcado por anticuerpos de los embriones ha revelado la presencia de las células que se buscaban, así como imágenes del sistema nervioso periférico, sistema vascular, pulmones, músculos o del sistema urogenital.

Banco de imágenes abierto

"Lo que encontramos confirma los datos conocidos en la embriología, pero esta es la primera vez que se consiguen imágenes reales de la organización del tejido con el mayor detalle. En particular, hemos descubierto cosas que no era posible ver sin una marcación específica. Por ejemplo, logramos distinguir los nervios sensoriales (que transmiten señales sensoriales al cerebro) (nervios motores que están conectados a los músculos), algo que hasta ahora que era imposible ", dice Alain Chédotal.

Otro descubrimiento: la variabilidad de la arborescencia  nerviosa a nivel de las manos.  El desarrollo de los nervios principales se conserva en todas las manos, pero el desarrollo de los nervios de la periferia es más aleatorio, tanto entre las manos derecha e izquierda como entre los individuos.

Una última ventaja destacada por los investigadores: es posible tener una idea del ritmo de proliferación celular para cada órgano, contando las células fluorescentes en las diferentes edades del embrión.

Para que todos estos datos estén disponibles a la comunidad científica y cualquier persona, los investigadores han creado un sitio especial de Internet en el que se ofrecen películas de la anatomía de los embriones humanos, de acceso libre, esperando que otros laboratorios puedan ir aportando nueva documentación gráfica y audiovisual.

El objetivo es construir un banco de imágenes internacional para disponer de un gran atlas en 3D del embrión humano en el primer trimestre de su desarrollo, con una posible investigación órgano a órgano.

El proyecto tiene también una finalidad didáctica y otra clínica, especialmente para los cirujanos que operan dentro del útero, ya que dispondrán así de imágenes precisas del tejido del embrión e incluso de su sistema nervioso y vascular, concluyen los investigadores.

Referencia

Tridimensional Visualization and Analysis of Early Human Development. Cell, Volume 169, Issue 1, p161–173.e12, 23 March 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.03.008