Óvulos y espermatozoides rudimentarios hechos de células madre

Óvulos y espermatozoides rudimentarios hechos de células madre
Óvulos y espermatozoides rudimentarios hechos de células madre

Investigadores israelíes y del Reino Unido han creado células de esperma y óvulo, a partir de células de la piel de una persona. El logro es un pequeño paso hacia un tratamiento para la infertilidad, pero podría enfrentar una controversia significativa y grandes obstáculos regulatorios.

El experimento publicado en línea el 24 de diciembre, recrea en humanos partes de un procedimiento desarrollado por primera vez en ratones, en el que las células llamadas células madre pluripotentes inducidas (iPS) – células reprogramadas ” que pueden diferenciarse en casi cualquier tipo de célula – se utilizan para crear espermatozoides u óvulos que luego son manipuladas para producir nacimientos por fecundación in vitro.

En 2012 Mitinori Saitou  bióloga de la Universidad de Kyoto en Japón y sus colaboradores crearon las primeras células germinales primordiales (PGC) artificiales. Estas son células especializadas que surgen durante el desarrollo embrionario y posteriormente dan lugar a los espermatozoides o los óvulos. Saito los hizo en una caja de laboratorio, a partir de células de piel reprogramadas a un estado embrionario, a través de la tecnología de células. También fueron capaces de lograr el mismo resultado a partir de células madre embrionarias.

Aunque sus células no pueden desarrollarse más allá de esta etapa precursora en el laboratorio, Saito encontró que si los coloca en los testículos de ratones, ellos pueden madurar y convertirse en espermatozoides, y si coloca ovulos en los ovarios, estos madurarían y serian funcionales. Tanto el esperma y los ovulos se podrían utilizar para la fertilización in vitro.

Los esfuerzos para diseñar gametos funcionales de manera similar en los seres humanos han producido células como PGC pero con una baja eficiencia. Los esfuerzos previos también requieren la introducción de genes que harían que estas células no sean utilizables en la clínica.

Ahora un equipo dirigido por Azim Surani de la Universidad de Cambridge de Reino Unido y Jacob Hanna del Instituto de Ciencia Weizmann en Rehovot, Israel, ha replicado la parte in vitro – la “primera mitad”, dice Hannah – de los esfuerzos de Saito en humanos.

Alta eficiencia

La clave del éxito de los biólogos fue encontrar el punto de partida correcto. Un obstáculo importante para repetir la hazaña en los seres humanos fue el hecho de que las células del ratón y las células madre de embriones humanos son fundamentalmente diferentes. Las células madre embrionarias de ratón son “ingenuas”  fácil de convencer a cualquier ruta de diferenciación – mientras que las células madre humanas son ‘cebadas’ de una manera que los hace menos adaptables.

Pero Hanna se dio cuenta de que esas diferencias podrían superarse mediante la deformación de las células ya que él y sus colaboradores lo informaron en 2013. Él y su equipo desarrollaron una manera de hacer que las células madre humanas fueran ingenuas como las de los de los ratones. “La primera vez que utilizamos esas células con el protocolo Saitou – boom! Conseguimos PGC con alta eficiencia “, dice.

Trabajando juntos, Surani y Hanna, fueron capaces de utilizar las células madre embrionarias y las células iPS, tanto de hombres como mujeres, para hacer que las células precursoras de gametos con una eficiencia del 25-40%

“Es emocionante que los laboratorios Surani y Hanna han encontrado una manera de generar células germinales progenitoras con la más alta eficiencia jamás registrado”, dice Amander Clark, experto en biología reproductiva en la Universidad de California Los Ángeles.

Las células tienen muchas de las características de las células germinales primordiales. En particular su patrón de ‘epigenética’ – modificaciones químicas a los cromosomas que afectan a la expresión de genes era similar a los de las células germinales primordiales. El equipo comparó los marcadores de proteínas en sus CGP artificiales con los de las CGP real obtenida de fetos abortados, y constató que eran muy similares.

Clark dice que los reguladores deben dar paso a los experimentos con humanos que serán necesarios para mover la tecnología a la clínica y potencialmente permitir a algunos hombres y mujeres estériles a concebir. En los Estados Unidos por ejemplo, la ley prohíbe la financiación federal de la creación de embriones humanos con fines de investigación, algo que sería necesario para probar la nueva tecnología. Las restricciones “deben ser levantadas y reemplazadas con las directrices universales sobre cómo hacer esta investigación ética y segura”, dice ella.

En principio, el proceso podría incluso ser utilizado para derivar células del cuerpo de un hombre. Estos podrían ser fertilizados in vitro con el esperma de otro hombre y el embrión resultante podría ser implantado en una madre de alquiler – permitiendo a los dos hombres tener un hijo biológico juntos. Pero los obstáculos técnicos serían formidables: en particular, los hombres ya que ellos no tienen ovarios que tienen  las células precursoras que podrían permitir madurar los ovulos. Por otra parte, la idea de gran controversia.

“Es muy importante destacar que si bien este escenario podría ser técnicamente posible y factible, es remota en esta etapa”, dice Hanna. Permitir que dos mujeres a tener hijos biológicos en conjunto parece aún más remoto, añaden los autores, ya que sólo los hombres tienen el cromosoma Y, que es esencial para la producción de espermatozoides.

Fuente: www.nature.com

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