Investigadores de Japón consiguieron producir óvulos a partir de células de ratones machos. Por primera vez demostraron que esos óvulos pueden ser fecundados e implantados en ratones hembra y generar crías aparentemente sanas y fértiles.
El hallazgo fue anunciado durante la Tercera Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano celebrada en Londres, Reino Unido. Aún no se ha publicado en una revista con revisión de pares, y aún está muy lejos de poder utilizarse en humanos.
Sin embargo, el avance abre la posibilidad futuro de encontrar una respuesta para el tratamiento de formas graves de infertilidad. También plantea la posibilidad de que las parejas del mismo sexo puedan tener un hijo biológico en el futuro.
Por el momento, solo se trata de una primera prueba de concepto de la técnica. “Se trata de un avance significativo con importantes aplicaciones potenciales”, afirmó Keith Latham, biólogo del desarrollo de la Universidad Estatal de Michigan, en East Lansing.
Los investigadores llevan años trabajando para lograr el resultado. En 2018, un equipo de China había reportado que usó células madre embrionarias hechas de esperma u óvulos para generar crías con dos padres o dos madres. Las crías con dos madres sobrevivieron hasta la edad adulta y fueron fértiles; las que tenían dos padres vivieron solo unos días.
En 2020, un equipo dirigido por el biólogo del desarrollo Katsuhiko Hayashi, actualmente en la Universidad de Osaka, Japón, describió los cambios genéticos necesarios para que las células maduren y se conviertan en óvulos en una placa de laboratorio. Y en 2021, los mismos investigadores demostraron que podían reconstruir el entorno de los ovarios de ratón para cultivar óvulos que produjeran crías sanas.
Con estas herramientas en la mano, Hayashi y sus colegas se embarcaron en un proyecto para crear óvulos utilizando células extraídas de un ratón macho adulto. Las reprogramaron para crear células madre pluripotentes inducidas similares a las células madre, según informó la revista Nature.
El equipo de investigadores cultivó esas células hasta que algunas de ellas perdieron espontáneamente sus cromosomas Y. Como ocurre en los humanos, las células de los ratones macho suelen contener un cromosoma X y otro Y.
Luego trataron las células con un compuesto llamado reversina, que puede promover errores en la forma en que se distribuyen los cromosomas durante la división celular, y buscaron células que fueran cromosómicamente femeninas, con dos copias del cromosoma X.
A partir de ese momento, el equipo proporcionó a las células madre pluripotentes inducidas las señales genéticas necesarias para formar óvulos inmaduros. A continuación fertilizaron los óvulos con esperma de ratón y transfirieron los embriones resultantes al útero de un ratón hembra.
La tasa de supervivencia fue baja. De los 630 embriones transferidos, sólo 7 se convirtieron en crías. Sin embargo, las crías crecieron con normalidad y fueron fértiles en la edad adulta, según explicó Hayashi en la reunión en Londres.
La técnica está muy lejos de cualquier tipo de aplicación médica. “Hay grandes diferencias entre el ratón y el ser humano”, reconoció Hayashi. Tales diferencias suelen complicar los esfuerzos por trasladar los descubrimientos en biología reproductiva y de células madre del ratón a la clínica.
El científico contó que su equipo tendrá que caracterizar cuidadosamente a las crías del experimento, para buscar cualquier forma en que difieran de las criadas con métodos convencionales.
También será interesante observar si las modificaciones químicas “epigenéticas” del ADN que pueden influir en la actividad de los genes se conservan adecuadamente en los óvulos derivados de células masculinas, señaló Fan Guo, epigenético reproductivo del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias de Pekín, que califica los resultados de Hayashi de “esclarecedores”.
Guo hizo ese comentario al considerar que las marcas epigenéticas en el ADN pueden influir en el desarrollo de la descendencia mucho más allá de la fase embrionaria.
Otra preocupación es que realizar la misma técnica con células humanas podría exigir a los investigadores cultivar los óvulos en el laboratorio durante más tiempo del necesario con células de ratón, comentó Mitinori Saitou, biólogo del desarrollo de la Universidad de Kioto, Japón, que colaboró con Hayashi en el trabajo.
“Si el periodo de cultivo se alarga, pueden acumularse anomalías tanto genéticas como epigenéticas”, explicó en la conferencia. “Cuanto más corto, mejor”, resaltó.
Latham expresó que aunque el método sea viable en humanos, los investigadores tendrán que hacerlo más eficaz y práctico aumentando la proporción de embriones que dan descendencia. “Si se va a aplicar este método en humanos, hay que pecar por exceso de seguridad, precaución y eficacia”, subrayó.
Pero si se superan estos obstáculos, el método de ingeniería cromosómica de Hayashi podría proporcionar algún día un tratamiento para algunas formas de infertilidad causadas por cromosomopatías sexuales como el síndrome de Turner, en el que las mujeres carecen de parte o de la totalidad de uno de sus cromosomas X.
Según el especialista en bioética Tetsuya Ishii, de la Universidad Hokkaido de Sapporo, Japón, las ramificaciones del trabajo de Hayashi podrían llevar la reproducción humana a un nuevo territorio.
Si se aplicara a los humanos, esta investigación podría ayudar a las parejas masculinas a tener hijos biológicos juntos, con la ayuda de madres de alquiler . “También sugiere que un hombre soltero podría tener un hijo biológico en un futuro lejano”, vislumbró.
Estas aplicaciones requerirán algo más que el perfeccionamiento técnico de un método biológico, admitió Hayashi, sino también un debate social más amplio sobre la ética y las implicaciones de su aplicación: “No sé si este tipo de tecnología puede adaptarse realmente a la sociedad humana”, planteó.
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