Hydra
Miembro Maestro
Sólo unos pocos de los embriones derivados de células exclusivamente masculinas llegaron a convertirse en crías de ratón sanas.
El experimento de prueba de concepto en ratones tendrá un largo camino antes de que sea posible su uso en humanos.
Los investigadores han creado óvulos a partir de células de ratones macho y han demostrado que, una vez fecundados e implantados en ratones hembra, los óvulos pueden convertirse en crías aparentemente sanas y fértiles.
El hallazgo podría ayudar a mejorar los tratamientos para ciertos casos de infertilidad. Si bien, esa es la principal motivación de los científicos, el líder del equipo de especialistas, Katsuhiko Hayashi, destacó que también podría facilitar que dos hombres humanos tengan un hijo biológico en el futuro. Acá, los detalles de su investigación.
El método, anunciado el 8 de marzo en la Tercera Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano celebrada en Londres, aún no se ha publicado y está muy lejos de poder utilizarse en humanos. Pero se trata de una primera prueba de concepto de una técnica que plantea la posibilidad de tratar algunas causas de infertilidad, o incluso de permitir embriones monoparentales.
Keith Latham, biólogo del desarrollo de la Universidad Estatal de Michigan
- En 2018, un equipo informó del uso de 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 solo vivieron 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.
El equipo cultivó estas células hasta que algunas de ellas perdieron espontáneamente sus cromosomas Y. (Como en los humanos, las células de los ratones macho suelen contener un cromosoma X y otro Y). A continuación, 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.
El equipo cultivó estas células hasta que algunas de ellas perdieron espontáneamente sus cromosomas Y. (Como en los humanos, las células de los ratones macho suelen contener un cromosoma X y otro Y). A continuación, 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 ahí, 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. Pero las crías crecieron con normalidad y fueron fértiles en la edad adulta, explicó Hayashi en la reunión.
Los primeros días
La técnica está muy lejos de cualquier tipo de aplicación médica.
En concreto, Hayashi afirma que su equipo tendrá que caracterizar cuidadosamente 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, afirma Fan Guo, epigenético reproductivo del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias de Pekín, que califica los resultados de Hayashi de "esclarecedores". 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, afirma 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".
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, afirma Fan Guo, epigenético reproductivo del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias de Pekín, que califica los resultados de Hayashi de "esclarecedores". 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, afirma 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".
Avance
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 afecciones cromosómicas sexuales como el síndrome de Turner, en el que las mujeres carecen total o parcialmente 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, afirma. "También sugiere que un hombre soltero podría tener un hijo biológico", dice, "en un futuro lejano".
Estas aplicaciones requerirán algo más que el perfeccionamiento técnico de un método biológico, afirma 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".
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, afirma. "También sugiere que un hombre soltero podría tener un hijo biológico", dice, "en un futuro lejano".
Estas aplicaciones requerirán algo más que el perfeccionamiento técnico de un método biológico, afirma 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".
Un escenario que “en términos puramente tecnológicos, será posible incluso dentro de 10 años.
