Carreras de espermatozoides en las que seleccionar a los mejores para la fecundación in vitro

La Organización Mundial de la Salud estima que más de 70 millones de parejas por año en todo el mundo son incapaces de concebir, con cerca de un tercio de estos casos atribuible exclusivamente a problemas de fertilidad masculina, incluyendo un conteo bajo de espermatozoides y una baja motilidad (capacidad natatoria pobre).

Ahora, tras los alentadores resultados obtenidos por una nueva técnica, en fase de desarrollo, un equipo de investigadores del Instituto Politécnico de Worcester (WPI), en Massachusetts, Estados Unidos, ha recibido una subvención de la Fundación Nacional estadounidense de Ciencia (NSF) para perfeccionar un nuevo dispositivo que, dicho de forma simple, pone a los espermatozoides a competir en una carrera de obstáculos para seleccionar a los que más probablemente puedan fertilizar un óvulo.

La fertilización in vitro es la técnica de reproducción asistida más ampliamente utilizada y puede ser de gran ayuda para superar problemas de fertilidad masculina. Su potencial de éxito se incrementa significativamente cuando los espermatozoides pueden ser seleccionados de modo que sólo se usen los que ostenten la mayor salud y sean mejores nadadores. Desafortunadamente, las técnicas clínicas actuales para seleccionar espermatozoides son ineficientes o tienen bastantes probabilidades de dañar al ADN del espermatozoide.

Para resolver este problema de selección, se ha desarrollado un nuevo método que utiliza modelos matemáticos avanzados y simulaciones en clústeres de ordenadores de alto rendimiento para analizar y predecir cómo nadarán los espermatozoides bajo condiciones variables. La técnica es el resultado de la labor interdisciplinaria del equipo del físico Erkan Tüzel del WPI, y el Dr. Utkan Demirci, del BWH (Brigham and Women’s Hospital) de Boston, en Massachusetts, Estados Unidos.

El laboratorio de Demirci está desarrollando dispositivos microfluídicos (del tipo a menudo referido como “laboratorio en un chip” por su óptima combinación de tamaño minúsculo y prestaciones enormes) para ensayar nuevos modos de clasificar y seleccionar espermatozoides.

A fin de representar de manera precisa y fiable en modelos digitales cómo se mueven los espermatozoides a través de los canales angostos de un dispositivo microfluídico, Tüzel y su equipo se valen de la dinámica de fluidos y de algoritmos desarrollados especialmente para este trabajo.

Tüzel utilizará las simulaciones para optimizar el diseño del chip seleccionador de espermatozoides. A medida que las simulaciones y el modelado computacional progresen, el laboratorio de Demirci probará los nuevos chips microfluídicos mejorados.

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Publicado en Noticias de la Ciencia

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