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Crean modelos completos de embriones humanos sin esperma ni útero

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Las primeras etapas del embrión son cruciales para su desarrollo, pero difíciles de estudiar por razones éticas y técnicas. Científicos han logrado ahora crear modelos completos de embriones humanos a partir de células madre cultivadas en el laboratorio y hacerlos crecer fuera del útero hasta el día 14 de vida.

Detrás de esta investigación está el científico palestino Jacob Hanna, del Instituto Weizmann de Ciencias (Israel), quien el pasado junio ya dio a conocer esta investigación en un artículo publicado en un repositorio científico (bioRxiv), sin la revisión de otros investigadores. Ahora sus resultados aparecen en la revista científica Nature.

El equipo -que no es el único que ha avanzado en este campo- se apoyó en su experiencia previa en la creación de modelos sintéticos de embriones de ratón basados en células madre. Como en aquella ocasión, esta vez no utilizó óvulos fecundados ni un útero, sino células madre pluripotentes -con capacidad de poder generar cualquier tipo celular-.

Los embriones sintéticos tenían todas las estructuras y compartimentos característicos de las primeras semanas, incluida la placenta, el saco vitelino, el saco coriónico y otros tejidos externos que aseguraron el crecimiento dinámico y adecuado de los modelos.

Se parecen estructuralmente a los embriones naturales, aunque no son idénticos, resumen los autores en su artículo.

“Dada su auténtica complejidad, los modelos de embrión humano obtenidos pueden brindar una oportunidad sin precedentes para arrojar nueva luz sobre los misteriosos inicios del embrión”, señala un comunicado del Weizmann.

En esas primeras etapas, el cúmulo de células que se implantan en el útero al séptimo día se convierte, en tres o cuatro semanas, en un embrión bien estructurado con órganos. “El drama está en el primer mes (…). Este sigue siendo en gran medida una caja negra”, dice Hanna.

Muchos fallos del embarazo se producen en las primeras semanas y también defectos congénitos. “Nuestro modelo ofrece una forma ética y accesible de asomarse a esa caja, imita fielmente el desarrollo de un embrión humano real, en particular la aparición de su exquisita arquitectura”.

Para lograrlo, el equipo comenzó con células madre pluripotentes, que tienen el potencial de diferenciarse en muchos tipos celulares, aunque no en todos. Algunas procedían de células de la piel a las que se había devuelto su estado troncal y otras de líneas de células madre humanas cultivadas en el laboratorio.

A continuación, utilizó el método recientemente desarrollado por Hanna para reprogramar las células madre pluripotentes con el fin de retrasar aún más el reloj: revertir estas células a un estado aún más temprano, conocido como “naive”, en el que son capaces de especializarse en cualquier tipo de célula.

Este estado corresponde al día 7 del embrión humano natural, alrededor del momento en que se implanta en el útero.

Los científicos dividieron las células en tres grupos; las destinadas a convertirse en embriones se dejaron tal cual.

Las de los otros grupos se trataron únicamente con sustancias químicas, sin necesidad de modificación genética, para activar determinados genes, con el fin de que se diferenciaran hacia uno de los tres tipos de tejido necesarios para el embrión: placenta, saco vitelino o la membrana del mesodermo extraembrionario que acaba creando el saco coriónico.

Poco después de mezclarlas en condiciones optimizadas y desarrolladas específicamente, las células formaron grupos, de los cuales alrededor del 1 por ciento se autoorganizaron en estructuras completas similares a embriones.

“Un embrión es autodirigido por definición, no necesitamos decirle lo que tiene que hacer, solo debemos liberar su potencial codificado internamente”, afirma Hanna, para quien “es fundamental mezclar los tipos de células adecuados al principio, que solo pueden derivarse de células madre naive (…). Una vez hecho esto, el propio modelo embrionario dice: ¡adelante!”.

El estudio ya ha dado lugar a un hallazgo que puede abrir una nueva vía de investigación sobre los fallos tempranos del embarazo, según el Weizmann.

Si el embrión no es envuelto por células formadoras de placenta de la forma adecuada en el día 3 del protocolo (correspondiente al día 10 en el desarrollo embrionario natural), sus estructuras internas, como el saco vitelino, no logran desarrollarse correctamente.

Polémica científica

Además de Hanna hay otros equipos trabajando en este campo en una “competición científica” con polémica incluida sobre quién se ha adelantado a quién y sobre si los resultados se han anunciado o no siguiendo el protocolo científico -publicación en una revista-.

Los otros grupos son los de Magdalena Zernicka-Goetz, del Instituto de Tecnología de California, y Berna Sozen, de la Universidad de Yale.

Más allá de la polémica que saltó en junio y como dijo a Science Media Centre Lluís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), es preferible quedarse con lo sustancial, que varios laboratorios han conseguido generar embriones humanos artificiales.

Estos desarrollos permitirán investigar unas etapas del desarrollo temprano de embriones humanos hasta ahora muy difícil de estudiar. “Naturalmente, estos avances suscitan interés y preocupación por igual, por los aspectos éticos y legales que los acompañan”.

También habrá que establecer qué condición o estatus tienen estos embriones y si deberían equipararse a los naturales. “La biología debería darnos la respuesta”, según Montoliu.

Con información de EFE

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La NASA lanza la misión no tripulada número 34 con suministros y experimentos hacia la EEI

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La NASA y SpaceX lanzaron este viernes la 34.ª misión no tripulada de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional (EEI) con suministros y material científico, después de que fuera aplazada en dos ocasiones por el mal clima en Cabo Cañaveral (Florida, Estados Unidos).

El lanzamiento tuvo lugar a las 18:05 horas desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40), ubicado en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral.

El anclaje al laboratorio orbital está programado para aproximadamente 38 horas después del despegue, según el cronograma original.

Leer también: NASA prueba una cabina a escala real para los astronautas que visitarán la Luna en 2028

La misión, que transporta poco menos de tres toneladas de suministros a bordo de una cápsula Dragon, estaba inicialmente programada para el martes, pero el clima desfavorable forzó su aplazamiento al día siguiente, cuando se pospuso de nuevo por ese motivo a menos de dos minutos del despegue.

SpaceX también colabora con el cohete Falcon 9, que impulsó la sonda al espacio.

Entre las investigaciones que transporta la nave destaca un experimento que ayudará a entender por qué los astronautas pierden glóbulos rojos, un factor de vital importancia antes de dar el salto permanente a la Luna o a Marte.

Además, el experimento ‘Odyssey’ examinará el comportamiento de determinadas bacterias en el espacio para comparar los resultados con experimentos realizados en simuladores de microgravedad en la Tierra, mientras que otros buscarán aumentar nuestros conocimientos sobre el clima espacial, el movimiento de las partículas en el espacio o el desarrollo de células óseas en esas condiciones.

Esta misión marca una nueva prueba de la estrecha colaboración de la NASA con SpaceX, la compañía fundada por Elon Musk que inicialmente suministrará el aterrizador de Artemis IV, la histórica misión que prevé alunizar en 2028.

Sin embargo, los retrasos de esa compañía provocaron que el administrador interino de la NASA, Jared Isaacman, abriera la puerta a otras opciones como Blue Origin, fundada por Jeff Bezos y que se ha erigido como principal alternativa a SpaceX en la carrera espacial entre empresas privadas.

Con información de EFE.



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NASA prueba una cabina a escala real para los astronautas que visitarán la Luna en 2028

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La NASA avanza en los preparativos para el regreso del ser humano a la Luna, previsto para 2028, con la puesta en funcionamiento de una maqueta de Blue Origin a escala real de la cabina donde dormirán y trabajarán los astronautas que descenderán a la superficie lunar.

“Una maqueta a escala real de la cabina de la tripulación de un futuro módulo lunar industrial para el programa Artemis de la NASA ya está operativa para entrenamiento y pruebas”, informó en un comunicado la agencia espacial.

Diseñado por Blue Origin, la empresa espacial del fundador de Amazon, Jeff Bezos, el prototipo se encuentra en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston (Texas), y es idéntico al que emplearán los astronautas durante su estancia en la Luna.

La cabina permitirá simular las misiones en el satélite terrestre, y según la NASA, evolucionará a medida que las misiones sean más complejas y requieran un entrenamiento más avanzado.

“Con el tiempo, se convertirá en un simulador integrado con sistemas interactivos que ayudarán a los astronautas a practicar su vuelo con los equipos de control de vuelo en tierra”, señaló la agencia estadounidense.

La cabina de la tripulación es uno de los elementos del módulo de aterrizaje con el que la NASA prevé devolver al ser humano a la Luna en 2028, en el marco del programa Artemis.

Este espacio será “el área habitable y de trabajo donde dos astronautas comerán, dormirán, realizarán investigaciones científicas y observarán el entorno lunar durante su estancia” sobre la superficie lunar.

Blue Origin es una de las dos empresas estadounidenses junto a SpaceX, fundada por Elon Musk, que colabora con la NASA para el desarrollo del módulo de aterrizaje de Artemis IV, la primera misión a la superficie lunar en más de medio siglo.

Aunque originalmente la NASA cerró un contrato con la empresa de Musk para que le suministrara el aterrizador de esa misión, los retrasos de SpaceX provocaron que la agencia espacial abriera la puerta a Blue Origin.

Para el regreso a la Luna, la NASA informó que los cuatro astronautas viajarán a bordo de la cápsula Orión hasta la Luna, tras lo que dos miembros de la tripulación descenderán a la superficie lunar gracias al módulo de aterrizaje, de unos 16 metros de altura.

Ambas piezas se desacoplarán y volverán a anclarse en el espacio, un paso fundamental que la NASA prevé simular con Artemis III, la siguiente misión del programa, que está prevista para 2027 y tendrá lugar en la órbita terrestre.

Esta misión también probará un mejorado escudo térmico para la reentrada de la cápsula Orión y nuevos sistemas de soporte vital, según anunció ayer la agencia espacial.

Con información de EFE



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Lanzamiento masivo de satélites llena de hollín la atmósfera superior

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La contaminación de hollín provocada por los satélites de ‘megaconstelación’, que se lanzan en masa al espacio desde 2019, se acumula rápidamente en la atmósfera superior y representa el 42 por ciento del impacto climático total del sector espacial.

Un equipo de investigadores del University College de Londres publica en la revista Earth’s Future, un análisis de la contaminación atmosférica producida por el creciente número de lanzamientos, así como por los cuerpos de cohetes desechados y los satélites inservibles que caen de vuelta a la Tierra.

El carbono negro (u hollín) generado por estos objetos permanece en la atmósfera superior mucho más tiempo que el procedente de fuentes terrestres, lo que se traduce en un impacto 500 veces mayor sobre el clima, subrayan los autores.

Utilizando datos de lanzamientos de cohetes y despliegues de satélites entre 2020 y 2022, el equipo ha modelado todos los principales contaminantes procedentes de los lanzamientos y reentradas de las megaconstelaciones de satélites. Además, han proyectado las emisiones de hollín del sector hasta el final de esta década.

 Contaminación en aumento

El análisis muestra que, en 2020, estas ‘megaconstelaciones’ contribuyeron en torno al 35 por ciento al impacto climático total del sector espacial y que esta cifra aumentará hasta el 42 por ciento en 2029.

La investigación también revela que la potente contaminación atmosférica generada por el lanzamiento y la reentrada de grandes sistemas de satélites desechables se está acumulando rápidamente en la atmósfera superior, lo que reduce la cantidad de luz solar que llega a la superficie terrestre.

Curiosamente la contaminación de hollín acumulada que se prevé en 2029 tendría un efecto similar al de las técnicas de geoingeniería propuestas para enfriar el planeta, bloqueando parte de la luz solar con partículas inyectadas en la atmósfera superior, pero el beneficio será “mínimo en comparación con el aumento de la temperatura del planeta previsto para ese periodo”, avisan los autores.

“Actualmente, el impacto de estos contaminantes en la atmósfera es relativamente pequeño, por lo que aún tenemos la oportunidad de actuar a tiempo antes de que se convierta en un problema más grave y difícil de revertir o reparar, señala una de las autoras, Eloise Marais, geógrafa del University College.

Los investigadores advierten que es probable que sus predicciones sean una subestimación, dado que el periodo en el que han basado las previsiones de cara al futuro (2020 a 2022) hubo menos lanzamientos de los que han tenido lugar en los años posteriores (2023 y 2025) y los que se espera que haya en el futuro.

 Acumulación de satélites y… de hollín

El sistema Starlink de SpaceX (propiedad del multimillonario Elon Musk) es la megaconstelación más conocida, con casi 12 mil satélites en órbita hasta la fecha, aunque los sistemas rivales también han desplegado cientos de satélites adicionales.

Los autores señalan que las estimaciones anteriores, que preveían el lanzamiento de otros 65 mil satélites para finales de la década, ya están desfasadas.

El afán de la industria por desplegar nuevas constelaciones y ampliar las existentes ha llevado a que los lanzamientos anuales de cohetes casi se tripliquen, pasando de 114 en 2020 a 329 en 2025.

Los lanzamientos se hacen impulsados principalmente por los cohetes Falcon 9 de SpaceX, que utiliza un combustible a base de queroseno, liberando partículas de hollín en las capas superiores de la atmósfera durante el lanzamiento.

Este hollín permanece en esa capa atmosférica durante años, a diferencia del procedente de fuentes terrestres, como los coches y las centrales eléctricas, que es eliminado con la lluvia.

Los autores subrayan que el hollín liberado por estos lanzamientos es unas 540 veces más eficaz a la hora de alterar el clima que el hollín emitido cerca de la superficie de la Tierra.

Además, los lanzamientos de satélites también liberan a la atmósfera sustancias químicas como el cloro, que pueden degradar la capa de ozono, alertan.

Con información de EFE



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