Cómo un modelo uterino en 3D creado en laboratorio puede ser clave en la fertilidad asistida

El Instituto Babraham, en colaboración con la Universidad de Stanford, desarrolló un modelo tridimensional que reproduce el revestimiento uterino humano. Este avance tiene como objetivo principal proporcionar a la ciencia una herramienta única para estudiar en detalle cómo interactúan el embrión y el endometrio durante los primeros días del embarazo.

Es importante destacar que, por ahora, esta tecnología se utiliza exclusivamente en el contexto de embriones obtenidos mediante fecundación in vitro (FIV), es decir, en condiciones de laboratorio y no en embarazos naturales.

El hallazgo, publicado en la revista Cell, abre nuevas posibilidades para investigar las causas de la infertilidad y los desafíos que se presentan en el inicio de la gestación, según informó el Instituto Babraham.

Cómo se construyó el tejido uterino artificial

El equipo dirigido por Peter Rugg-Gunn utilizó células donadas de biopsias endometriales de personas sanas para replicar, paso a paso, la estructura del tejido uterino. Los investigadores aislaron dos tipos clave de células: epiteliales, que forman la capa superficial del endometrio y están en contacto directo con el embrión, y estromales, que proporcionan soporte estructural y participan en la respuesta hormonal y en la preparación del útero para la implantación.

A partir de la información obtenida de los tejidos donados, lograron recrear tanto la composición celular como la arquitectura física del endometrio. En el proceso, las células estromales se integraron en un gel especializado, formando una capa densa sobre la cual se distribuyeron las células epiteliales, consiguiendo así una disposición que imita de manera precisa la estructura natural del tejido.

Según el Instituto Babraham, el sistema final resultó equivalente a una biopsia auténtica de endometrio, tanto en organización celular como en respuesta hormonal. Este entorno de laboratorio permitió experimentar y observar cómo los embriones humanos, obtenidos por FIV, se adhieren e invaden el tejido uterino sintético.

Por primera vez, los científicos pudieron analizar en profundidad el proceso de implantación, un fenómeno fundamental, pero hasta ahora muy poco accesible por la dificultad de estudiarlo dentro del cuerpo humano.

Aplicaciones y beneficios en la reproducción asistida

El principal beneficio de este modelo tridimensional radica en que facilita la investigación sobre las causas de las fallas de implantación en los tratamientos de fertilidad. El doctor Rugg-Gunn remarcó que el sistema posibilita analizar la implantación y el desarrollo embrionario inmediatamente después del contacto con el endometrio, etapa crítica en la que suelen producirse la mayoría de los fracasos en la reproducción asistida. Gracias a este modelo, se pueden observar en tiempo real detalles del proceso que antes resultaban invisibles.

Durante los ensayos, el modelo logró sostener varias etapas del desarrollo embrionario temprano, algo que hasta ahora era muy difícil de observar en el laboratorio. Los científicos detectaron, por ejemplo, que los embriones implantados incrementaron la secreción de gonadotropina coriónica humana (hCG), la hormona utilizada para confirmar el embarazo, así como otras proteínas propias del estado gestacional.

Este comportamiento tan fiel al proceso natural ofrece una gran oportunidad para estudiar por qué algunos embriones no logran desarrollarse correctamente y cómo intervenir para mejorar los resultados de la FIV.

El modelo también permitió realizar un seguimiento de la evolución posimplantación hasta catorce días después de la fertilización, periodo clave para la formación de la placenta y el desarrollo de las primeras estructuras embrionarias.

Mediante análisis unicelular, el equipo logró perfilar las células en la zona de contacto entre el embrión y el tejido uterino artificial. La coinvestigadora Irene Zorzan explicó que esto permitió “escuchar la comunicación molecular entre ambos tejidos”, accediendo a mecanismos celulares y moleculares que antes no podían estudiarse en profundidad.

Impacto en la mejora de los tratamientos de fertilidad

El valor de este avance reside en su capacidad para identificar causas precisas de infertilidad y probar nuevos tratamientos en el contexto de la FIV, optimizando las técnicas de reproducción asistida. Así lo destacó la doctora Sarah Elderkin, quien subrayó que contar con una herramienta para analizar la conexión inicial entre embrión y endometrio permitirá detectar y prevenir complicaciones desde el inicio del embarazo.

Además, este sistema servirá para evaluar la eficacia de nuevos medicamentos y protocolos destinados a mejorar la receptividad del endometrio, aumentando así las tasas de éxito en las clínicas de fertilidad.

El Instituto Babraham recalcó que comprender las señales que intercambian embrión y endometrio en los primeros días resulta fundamental para favorecer embarazos exitosos y proteger la salud materna y fetal, especialmente en tratamientos de reproducción asistida.

Este modelo tridimensional abre la puerta a nuevas estrategias científicas para prevenir fallas tempranas en la gestación, personalizar los tratamientos de fertilidad y mejorar las posibilidades de éxito para quienes buscan ser madres y padres a través de la FIV.

Así, la investigación marca un antes y un después en el estudio de la vida humana desde sus primeras etapas, con el potencial de transformar la medicina reproductiva en los próximos años.