¿El esperma cultivado en laboratorio permitirá que los hombres infértiles tengan sus propios hijos?

La infertilidad no es algo de lo que a los hombres les guste hablar, pero es muy común. Aproximadamente 1 de cada 10 parejas tendrá problemas con la concepción y en la mitad de los casos se debe total o parcialmente al esperma. En muchos casos, los tratamientos de fertilidad existentes no pueden ayudar, pero una nueva empresa estadounidense llamada Paterna Biosciences cree que puede cambiar esto.

Paterna afirma que puede tomar células madre de los testículos y convertirlas en espermatozoides en el laboratorio. Es más, la compañía dice que esta técnica podría permitir que casi todos los hombres para quienes los tratamientos de fertilidad actualmente fallan puedan tener sus propios hijos.

Pero otros en el campo piensan que podría tener una utilidad muy limitada para tratar la infertilidad masculina, a menos que se combine con la edición de genes CRISPR. Así es, estoy hablando de crear niños editados genéticamente.

Empecemos por el principio. Hay una gran variedad de razones por las que los hombres pueden tener dificultades para engendrar un hijo. Es posible que tengan un recuento bajo de espermatozoides, que sus espermatozoides no sean buenos nadadores o que carezcan de la capacidad de ingresar al óvulo, etc. En este tipo de casos, inyectar un espermatozoide directamente en un óvulo (inyección intracitoplasmática de espermatozoides o ICSI) como parte del tratamiento de FIV suele funcionar.

Aproximadamente 1 de cada 100 hombres no tiene ningún esperma en su semen. (Por cierto, este número citado con frecuencia proviene de un artículo antiguo y bien podría ser mayor ahora, dada la aparente disminución de la fertilidad masculina, pero esa es otra historia). Esta falta de espermatozoides puede deberse a que algún tipo de obstrucción impide que los espermatozoides lleguen a la próstata. En estos casos, normalmente es posible eliminar la obstrucción o extraer espermatozoides directamente de los testículos.

Pero en la mayoría de los casos donde no hay espermatozoides en el semen, es porque muy pocos o ninguno se producen en los testículos. Ahí es donde entra en juego Paterna Biosciences. El cofundador y director de Paterna, Alex Pastuszak, dice que la compañía puede tomar pequeños trozos de tejido de los testículos y generar “desde un solo dígito hasta decenas de miles de espermatozoides” a partir de cada trozo.

El equipo de Paterna puede hacer esto porque han identificado las señales que indican a las células madre del esperma que comiencen a formar espermatozoides, dice Pastuszak. El proceso dura alrededor de un mes en el laboratorio.

La primera pregunta es si esto es cierto. Paterna aún no ha aportado pruebas que respalden su afirmación. Pastuszak dice que se trata de proteger la propiedad intelectual. “No voy a publicar algo que pase a ser de dominio público hasta que tengamos protección al respecto”, me dijo.

Ya hemos estado aquí antes: una empresa de biotecnología francesa llamada Kallistem hizo una afirmación similar en 2015 y publicó un artículo en 2016. Otros investigadores no quedaron convencidos y no resultó nada.

Paterna afirma que, sin embargo, ha ido más allá. La compañía dice que el esperma que obtuvo pudo fertilizar óvulos humanos, que se desarrollaron hasta convertirse en embriones tempranos.

Investigadores independientes dicen que Paterna tiene buenos científicos en su equipo y que es posible que hayan hecho lo que afirman, pero se reservan su opinión hasta que vean la evidencia. “Si han hecho lo que dicen, es un avance enorme”, afirma Geert Hamer del Instituto de Investigación sobre Reproducción y Desarrollo de Ámsterdam, en los Países Bajos.

Posibles errores genéticos

Supongamos por ahora que Paterna ha hecho lo que dice. La siguiente pregunta es si esto realmente puede ayudar a los hombres que no producen esperma. Y la primera cuestión aquí es si es seguro.

Los espermatozoides se forman a partir de células madre en los testículos. Cuando estas células madre se dividen en dos, una célula sigue siendo una célula madre. El otro se divide para formar cuatro espermatozoides mediante un proceso llamado meiosis, durante el cual los cromosomas intercambian fragmentos de ADN.

“Esa es una situación muy peligrosa”, dice Miles Wilkinson de la Universidad de California en San Diego, que estudia las células madre del esperma. Cuando el ADN se rompe, existe el riesgo de que no se recomponga correctamente, por lo que es muy importante que no se altere la meiosis, y si las condiciones del laboratorio no son perfectas, podría haber un mayor riesgo de que esto suceda durante el procedimiento de Paterna. Dicho esto, es posible extraer células de embriones de FIV antes de la implantación para detectar cualquier mutación que pueda deberse a una meiosis que salió mal.

Otro riesgo son los errores de impresión. Durante el desarrollo del esperma en los mamíferos, varios genes del espermatozoide se desactivan mediante la adición de etiquetas químicas, lo que se conoce como impronta. Si esto sale mal, causa graves condiciones de desarrollo. Los errores de impresión son comunes en el esperma de ratón derivado de células madre elaboradas a partir de células corporales, dice Hamer. Pero como Paterna utiliza células madre existentes de los testículos, cree que el riesgo es bajo.

Pastuszak dice que los espermatozoides cultivados en el laboratorio parecen normales. “Hemos demostrado que los espermatozoides que estamos creando in vitro se ven molecularmente exactamente como los espermatozoides que se producen en los quistes. [in the testes]”, dice. “En algunos casos, incluso mejor”.

La compañía pretende implantar embriones fertilizados con esperma cultivado en laboratorio en mujeres el próximo año. “Nuestro primer ensayo importante probablemente se realizará fuera de los EE. UU., con toda seguridad bajo los auspicios regulatorios”, afirma Pastuszak.

No está claro qué evidencia querrían los reguladores antes de permitir el uso de esperma cultivado en laboratorio en la FIV. En el pasado, hay que decirlo, los médicos especialistas en fertilidad simplemente seguían adelante y probaban métodos como la FIV y la ICSI sin saber con seguridad que eran seguros.

Suponiendo que la técnica de Paterna sea segura, la siguiente gran pregunta es a qué proporción de hombres infértiles podría ayudar. Algunos hombres que no producen esperma carecen por completo de células madre de esperma, y ​​esto ciertamente no funcionará para ellos.

Otros tienen células madre de esperma que no logran convertirse en espermatozoides y, en muchos casos, las mutaciones probablemente sean las culpables. “Hace mucho que se piensa que una proporción significativa de la infertilidad masculina se debe a mutaciones genéticas. Eso puede ser cierto”, dice Pastuszak.

Expertos externos dudan de que la técnica de Paterna sirva de ayuda en estos casos. Si una mutación bloquea la meiosis en los testículos, dice Hamer, es probable que también la bloquee en el laboratorio. Por esta razón, cree que el principal grupo que podría beneficiarse son los hombres que son infértiles como resultado de los tratamientos contra el cáncer que recibieron cuando eran niños, y a quienes se les tomaron muestras testiculares congeladas antes de ese tratamiento.

“Si realmente lo han logrado, sería una gran noticia para los niños que se vuelven infértiles debido a la quimioterapia”, dice Hamer. Pero esa es una proporción muy pequeña de hombres infértiles.

Otro grupo pequeño que podría beneficiarse, dice Wilkinson, son los hombres que tienen un poco de formación de espermatozoides. En la actualidad, la única opción para estos hombres es un procedimiento que dura muchas horas llamado extracción de esperma testicular por microdisección (mTESE), que implica cortar un testículo por la mitad y buscar áreas de formación de esperma.

“Si se pudiera evitar la mTESE, sería fantástico, ya que es, como mínimo, una cirugía muy invasiva”, afirma Wilkinson. “Así que la espermatogénesis in vitro tiene un nicho interesante aquí”.

Los hijos de espermatozoides cultivados en laboratorio

Pero Pastuszak afirma que su equipo ha podido obtener espermatozoides en el laboratorio de hombres que no producen espermatozoides en sus testículos. “Estamos viendo que la mayoría de estas células germinales son competentes para la maduración. El defecto parece estar en la señalización de las células de soporte que proporcionan las señales para que esas células germinales maduren”. [into sperm].”

Nuevamente, no tenemos evidencia que respalde esto. Soy escéptico, pero también espero que tenga razón, porque muchas más familias podrían beneficiarse si así fuera. “Si de alguna manera Paterna puede producir esperma de estos hombres a pesar de que tienen una mutación responsable de su defecto espermatogénico, entonces obviamente esto será enorme”, dice Wilkinson.

En este caso, hay otra cuestión a considerar: habría una alta probabilidad de que cualquier niño varón nacido de esperma cultivado en laboratorio herede la mutación problemática y también sea infértil. Esto también es una preocupación con ICSI. El último estudio de ICSI no confirmó esas preocupaciones, pero podría ser un problema más grave con el esperma cultivado en laboratorio.

¿Pastuszak también lo cree así? “Yo diría que tal vez”, dice. Incluso si es un problema, dice que hay pruebas que se pueden realizar en varias etapas para detectar células o embriones con mutaciones dañinas.

¿Qué pasa si Paterna se equivoca y el esperma cultivado en laboratorio no puede derivarse de la mayoría o de todos los hombres con mutaciones que causan su falta de esperma? Bueno, existe una posible solución: utilizar la edición genética CRISPR para corregir la mutación que causa la infertilidad en las células estelares del esperma, haciendo posible que se conviertan en espermatozoides y dando como resultado el nacimiento de niños editados genéticamente que carecen de la mutación dañina.

Esto no es tan fácil como parece, porque en la mayoría de los casos no tenemos una idea clara de qué mutación podría ser la culpable, sólo algunas asociaciones bastante provisionales. “Realmente hay muy pocas pruebas”, dice Wilkinson.

Aun así, en mi opinión, en los casos en los que podamos precisar la mutación exacta, el uso de la edición de genes de la línea germinal para este propósito estaría justificado. De hecho, es el único caso convincente para su uso que yo sepa. Por supuesto, existen posibles problemas de seguridad con CRISPR, pero las pruebas genéticas previas a la implantación podrían usarse para detectar cambios no deseados.

Paterna no lo descarta. “No voy a quitar eso de la mesa, porque creo que la ciencia y la tecnología van a seguir avanzando, y el objetivo aquí es ayudar a mucha gente”, dice Pastuszak.

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