Un robot que utiliza una «máquina de garra» muestra su utilidad para clasificar células madre, para estudios de modelos embrionarios

Un nuevo robot que tiene la capacidad de clasificar células madre está brindando a los científicos su mejor oportunidad hasta ahora para descifrar la tercera semana del desarrollo humano.

Publicado originalmente por Srishti Gupta, en Interesting Engineer, el 10 de junio de 2025.

Los gastrulos son modelos derivados de células madre que replican una fase clave del desarrollo embrionario temprano: la tercera semana de gestación (imagen representativa). iStock/Rasi Bhadramani

Los investigadores acaban de presentar una nueva máquina de clasificación que podría impulsar nuestra comprensión de cómo se origina la vida humana en las primeras semanas. El sistema, creado en la Universidad de Washington en colaboración con el Instituto Brotman Baty, permite a los científicos aislar estos modelos celulares en la forma más eficiente hasta ahora.

Las gástrulas son modelos derivados de células madre que replican una fase clave del desarrollo embrionario temprano: la tercera semana de gestación, cuando comienzan a formarse las tres capas germinales primarias del cuerpo. Dado que el nuevo modelo elude el controvertido terreno ético que supone trabajar con embriones reales, ofrece un entorno más limpio y sencillo para los científicos que no quieren o no pueden trabajar con embriones reales.

«Los investigadores pueden cultivar cientos de gástrulas de tamaño uniforme a la vez en pocos días, por lo que las gástrulas son fáciles de manipular y seguir para una variedad de experimentos», afirma el autor Ian Jan.

«Sin embargo, la falta de una plataforma de clasificación automatizada para aislar gástrulas individuales dificulta los estudios sobre las diferencias entre cada gástrulas».

Precisión en la placa de Petri

Para generar gástrulas, los científicos disponen células madre humanas pluripotentes en colonias circulares definidas en placas de laboratorio. Tres o cuatro días después, han brotado cientos de miniaturas, cada una de las cuales ensaya silenciosamente el plano de un embrión de tres semanas.

Sin embargo, manejar un número tan grande de muestras suponía un reto. Sin un sistema automatizado, los investigadores se veían obligados a identificar, clasificar y estudiar manualmente cada gastruloide, una tarea tediosa que introducía errores humanos y limitaba el alcance experimental.

Para solucionar este problema, el equipo de investigación desarrolló una plataforma de clasificación totalmente automatizada que contiene un microscopio, una cámara digital, una platina deslizante y herramientas para manejar las microrafts, pequeñas plataformas en las que crecen los gastruloides.

«La analogía que utilizo con frecuencia es la siguiente: imagina una máquina de garras, pero en lugar de peluches, tienes microrafts con células», explicó Jan.

Con este sistema, los investigadores ahora pueden examinar cientos de gástrulas en una fracción del tiempo del que se tardaba manualmente, lo que mejora enormemente la eficiencia de los estudios sobre el desarrollo.

«La falta de una plataforma de clasificación automatizada para aislar gástrulas individuales han dificultado hasta ahora los estudios sobre la heterogeneidad entre cada gastruloide, que está compuesto por múltiples células que sufren cambios drásticos», explica Jan.

Avanzando en la investigación de los trastornos genéticos

La automatización va mucho más allá del ahorro de tiempo. Ofrece a los científicos una oportunidad única para indagar en los detalles del crecimiento humano, estudiando peculiaridades moleculares que suelen pasar desapercibidas en los estudios a gran escala.

Dado que cada gastruloide puede variar ligeramente, cada uno se convierte en un pasaporte al mundo de la deriva genética y los impulsos epigenéticos que esculpen un embrión temprano.

Según Jan, otra forma de emplear esta tecnología «es utilizar gástrulas para modelar la presencia de un número anormal de cromosomas, lo que se conoce como aneuploidía. En particular, las gástrulas con proporciones variables de células aneuploides revelaron un mecanismo de autocorrección que arroja luz sobre la naturaleza robusta del desarrollo embrionario».

El nuevo sistema promete acelerar los descubrimientos en biología del desarrollo, investigación genética y medicina regenerativa, al facilitar el aislamiento y el análisis de estas sutiles diferencias.

«El estudio de gástrulas individuales puede revelar variaciones intrínsecas que podrían reflejar la diversidad en el desarrollo de los embriones humanos», concluyó Jan.

El estudio ha sido publicado en APL Bioengineering.

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