Los científicos han creado células similares a huevos capaces de fertilización usando ADN de células de la piel comunes en lo que podría ser un gran avance para la investigación de infertilidad.
Utilizando una técnica recientemente desarrollada para eliminar el exceso de cromosomas, un equipo dirigido por la bióloga clínica Nuria Marti-Gutierrez de la Oregon Health & Science University ha creado huevos humanos que pueden sufrir una fertilización exitosa y comenzar a convertirse en cigotos.
Una aplicación clínica para esta técnica sigue siendo al menos 10 a 15 años de distancia, los autores especulan, y quedan algunos desafíos clave y obstáculos éticos, pero es una prueba de concepto que puede ofrecer esperanza para futuros casos de infertilidad.
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“Podemos aprovechar la maquinaria celular del ovocito maduro para reprogramar esencialmente una célula somática en lugar de depender de meses de cultivo celular para producir células madre pluripotentes inducidas”, le dijeron a ScienceCealert de OB/Gyn y endocrinólogo reproductivo Paula Amato de Oregon Health & Science University.
“Teóricamente ahorra tiempo y potencialmente da como resultado menos aberraciones genéticas y epigenéticas”.
La infertilidad afecta a millones de personas en todo el mundo. Se define oficialmente como una incapacidad para lograr un embarazo exitoso después de 12 meses de intento, y puede haber cualquier cantidad de causas contribuyentes. Entre esas causas se encuentran los gametos que no funcionan correctamente, ya sea el esperma, el OVA o una combinación de ambos.
También puede haber muchas razones por las cuales los OVA no funcionan, desde enfermedades como el cáncer hasta el declive relacionado con la edad en la cantidad y calidad de los ovocitos: esas son las células que se desarrollan en huevos. Un posible tratamiento implica una técnica llamada gametogénesis in vitro (IVG), que implica hacer gametos utilizando el propio material genético del paciente. Esto se ha logrado en ratones, pero no en humanos.
La transferencia nuclear de células somáticas (SCNT) es una forma de IVG en la que el núcleo de una célula de huevo se reemplaza con el núcleo de una célula somática o de cuerpo. Sin embargo, presenta desafíos significativos propios. Uno de estos es los cromosomas adicionales. Un gameto normal contiene un conjunto de 23 cromosomas, la mitad del número que se encuentra en la mayoría de las células del cuerpo. Un gameto creado con SCNT tiene 46.
Para resolver este problema, los investigadores desarrollaron una técnica que llaman Mitomeiosis, un método artificial que imita el proceso natural de la división celular.
“El núcleo (que contiene el ADN) de una célula de la piel del padre previsto se transfiere a un ovocito donante (huevo) que le han eliminado el núcleo”, explicó Amato.
“Ese huevo reconstruido se induce a extruir la mitad de su complemento cromosómico para lograr la haploidía (23 cromosomas). Este es el proceso que estamos llamando ‘mitomeiosis’. El huevo ahora haploide se fertiliza con espermatozoides de los otros padres previstas, lo que resulta en un plato diploido (con suerte), con suerte con un número normal de cromosomas (46, de cada uno de los padres, de cada parent).
Utilizando esta técnica, los investigadores crearon 82 ovocitos funcionales que usan huevos y piel para consentir donantes. Luego, usaron esperma donante para fertilizar los ovocitos.
Los resultados fueron mixtos. La mayoría de los ovocitos dejaron de desarrollarse en la etapa de división de 4 a 10 células. Alrededor del 9 por ciento continuó convirtiéndose en un blastocisto, una tasa relativamente baja, pero una primera demostración exitosa de que la técnica puede funcionar. El experimento se terminó el sexto día de desarrollo, porque ese es el punto en el que un blastocisto en desarrollo generalmente se implanta en un paciente.
Los blastocistos mostraron signos de anormalidades cromosómicas, porque la expulsión de material cromosómico adicional durante la mitomeiosis fue aleatoria. Este presenta el próximo desafío a abordarse.
“A menos que el embrión contenga un número normal de cromosomas, es decir, uno de cada uno de los 23 pares, el embrión no se desarrollará normalmente y no dará como resultado un bebé sano”, dijo Amato. “Ahora estamos trabajando en formas de mejorar el emparejamiento de cromosomas y la segregación para dar como resultado un complemento normal de cromosomas en los embriones resultantes”.
Es probable que refinar la técnica tome al menos una década, advirtió Amato. Pero es un éxito lo que demuestra la viabilidad de la mitomeiosis, al tiempo que establece un camino claro para futuras investigaciones.
“Por primera vez, los científicos han demostrado que el ADN de las células del cuerpo ordinarias se puede colocar en un huevo, activarse y hacer que reduzcan a la mitad sus cromosomas, imitando los pasos especiales que normalmente crean huevos y espermatozoides”, dice el especialista en fertilidad Ying Cheong de la Universidad de Southampton en el Reino Unido, que no estuvo involucrado en el estudio.
“Si bien este sigue siendo un trabajo de laboratorio muy temprano, en el futuro podría transformar cómo entendemos la infertilidad y el aborto espontáneo, y tal vez algún día abre la puerta para crear células similares a huevos o espermatozoides para aquellos que no tienen otras opciones”.
La investigación ha sido publicada en Nature Communications.