Científicos de China han conseguido crear esperma funcional a partir de ratones en el laboratorio. Para lograr esta hazaña, los investigadores alentaron a las células madre embrionarias de ratón a convertirse en células de funcionales como las de esperma, que luego se inyectaron en óvulos de ratón para producir descendencia fértil.
El trabajo, publicado este jueves en 'Cell Stem Cell', proporciona una plataforma para la fabricación de células de esperma que podría emplearse algún día para tratar la infertilidad masculina en humanos.
"El desarrollo de células germinales reproducidas in vitro ha seguido siendo un objetivo central en la biología reproductiva y la medicina reproductiva -apunta el co-autor del estudio, Jiahao Sha, de la Universidad de Medicina de Nanjing--. Hemos establecido un enfoque sólido, paso a paso, que recapitula la formación de células funcionales como las de esperma en un plato. Nuestro método cumple totalmente con los estándares de oro propuestos recientemente por un panel de consenso de biólogos de la reproducción, por lo que creemos que es muy prometedor para el tratamiento de la infertilidad masculina".
La infertilidad afecta hasta a un 15 por ciento de las parejas y alrededor de un tercio de los casos se puede achacar al hombre. Una de las principales causas de la infertilidad masculina es el fracaso de las células germinales precursoras en los testículos para someterse a un tipo de división celular llamado meiosis para formar células de esperma funcionales. Varios estudios han informado de la creación exitosa de células germinales a partir de células madre, pero no evaluaron por completo la funcionalidad de las células germinales o proporcionaron pruebas para todos los criterios fundamentales de la meiosis.
Recientemente, un grupo de biólogos de reproducción propuso criterios estándar de oro para demostrar que los acontecimientos más importantes de la meiosis han tenido lugar en las células germinales creadas mediante ingeniería.
Por ejemplo, los investigadores deben mostrar evidencia del correcto contenido de ADN nuclear en etapas meióticas específicas, número normal de cromosomas y organización, y la capacidad de las células germinales de producir descendencia viable. Hasta ahora, la recapitulación de todos los pasos esenciales de la meiosis ha seguido siendo un obstáculo importante para la producción de espermatozoides y óvulos funcionales en un plato.
EL ESPERMA CREADO GENERO DESCENDENCIA
Para superar este obstáculo, Sha se asoció con Qi Zhou y Xiao-Yang Zhao, del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias, para desarrollar un método basado en células madre que recapitulara plenamente la meiosis y produjera células funcionales de esperma. El primer paso consistió en exponer a las células madre embrionarias de ratón (ESC, por sus siglas en inglés) a un cóctel químico, que las llevó a convertirse en células germinales primordiales.
A continuación, los investigadores imitaron las condiciones del tejido natural de estas células germinales precursoras exponiéndolas a las células testiculares, así como a las hormonas sexuales, como la testosterona. En estas condiciones biológicamente relevantes, las células germinales primordiales derivadas de ESC se sometieron a la meiosis completa, lo que resultó en células de esperma similares con el ADN nuclear correcto y el contenido cromosómico.
Para proporcionar una prueba definitiva de patrón oro de la meiosis, los investigadores inyectaron estas células como las de esperma en óvulos de ratón y se transfieren los embriones en ratones hembra. Sorprendentemente, estos embriones se desarrollaron normalmente y dieron lugar a descendencia sana y fértil, que dio origen a la siguiente generación.
En futuros estudios, los investigadores planean utilizar su plataforma para examinar los mecanismos moleculares que controlan la meiosis y poner a prueba su enfoque en otros animales como los primates en previsión de estudios en humanos. Sin embargo, antes de que esta técnica se traduzca a la clínica, deben descartarse posibles riesgos y considerarse preocupaciones éticas relacionadas con el uso de células embrionarias.
"Si se demuestra que es segura y eficaz en los seres humanos, nuestra plataforma podría generar potencialmente espermatozoides completamente funcionales para la inseminación artificial o las técnicas de fertilización in vitro", dice Sha. "Debido a que los tratamientos actualmente disponibles no funcionan para muchas parejas, esperamos que nuestro enfoque pueda mejorar sustancialmente las tasas de éxito para la infertilidad masculina", augura
