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Cultive sus propios óvulos y esperma
Para las parejas que parecen no poder quedar embarazadas, una de las causas más comunes es la calidad del óvulo o del esperma: espermatozoides que nunca llegan al óvulo o que no pueden fertilizarlo una vez que están allí, y óvulos que resisten la fertilización o implantación en la pared uterina. Ahora, por primera vez, los científicos han convertido las células adultas en precursoras de óvulos y espermatozoides, un logro que algún día podría ayudar a las parejas infértiles a concebir un hijo que comparta su ADN.
Suelo fertil: Investigadores de UCLA presionaron a las células iPS para que se convirtieran en precursores de óvulos y espermatozoides. Pero antes de que pudieran hacerlo, los investigadores tuvieron que encontrar una manera de identificarlos y aislarlos de las células circundantes. Los marcadores de superficie celular (que se muestran aquí en verde) les permitieron hacer precisamente eso.
Amander clark , un biólogo del desarrollo de la Universidad de California en Los Ángeles, creó los precursores de óvulos y espermatozoides utilizando una línea existente de células madre pluripotentes inducidas (iPS), llamadas así por su capacidad para convertirse en casi cualquier tipo de tejido y elogiadas por su potencial en medicina regenerativa. Sin embargo, hasta ahora nadie había demostrado que fuera posible estimular a las células iPS a rebobinar sus relojes internos hasta la etapa de gametos o células germinales.
Los investigadores habían demostrado previamente que las células madre embrionarias podrían producir precursores de células de óvulos y espermatozoides. Pero las parejas infértiles necesitarían usar óvulos de donantes o esperma obtenido de clínicas de infertilidad. El beneficio de usar una célula iPS es que tiene la propia genética del donante, dice Clark. Nuestra investigación está a muchos, muchos, muchos años de generar un tipo de célula que sea capaz de fertilizarse y, por lo tanto, de tener un niño sano. Pero este es uno de los primeros pasos.
El estudio también destaca las diferencias entre las células madre embrionarias y las células iPS, que se han estudiado durante un período de tiempo mucho más corto. Cuando Clark comparó el potencial de desarrollo de las células iPS con el de las células madre embrionarias, descubrió que estas últimas producían precursores de óvulos y espermatozoides que eran sustancialmente más saludables, con menos anomalías cromosómicas. (Esta diferencia podría ser un obstáculo importante en el camino hacia el uso de células iPS en la clínica de infertilidad). Debido a que el resultado [deseado] de usar estas células es producir un bebé sano, la calidad de una célula germinal es esencial para garantizar que tienes el nacimiento de un niño sano, dice Clark. Como resultado, señala, será esencial establecer pruebas que puedan determinar la calidad de una célula germinal antes de que se acerque a la clínica.
Existe un peligro real aquí: si creas un gameto que no está bien, en lugar de ayudar a alguien, lo haces daño, dice Peter Donovan , codirector del Centro de Investigación de Células Madre Sue y Bill Gross de la Universidad de California, Irvine . Esto indica que es posible que debamos tener aún más cuidado con esto.
Clark cree que la calidad de los gametos de las células iPS tiene mucho que ver con cómo se formó la línea celular original en primer lugar: hace dos años, los investigadores utilizaron un método que emplea un virus para inducir los cambios genéticos necesarios para reprogramar una célula adulta. Ese virus también se inserta en el ADN de la célula y puede causar cáncer. Sin embargo, las técnicas más nuevas han creado células iPS sin integrar el ADN viral. Nos gustaría poder utilizar estas células iPS más modernas y contemporáneas para ver si se mejora la integridad molecular de las células germinales que derivamos de ellas, dice Clark.
Es muy interesante, dice Renee Reijo Pera , director del Centro de Investigación y Educación de Células Madre Embrionarias Humanas de la Universidad de Stanford. Creo que será una herramienta maravillosa para la genética humana y para algunos tratamientos potenciales. Pero advierte que es un paso muy temprano. Los científicos han estado trabajando con células madre embrionarias durante mucho más tiempo y todavía solo pueden persuadirlas para que se conviertan en células precursoras de gérmenes. El gran paso aún está por llegar, y eso es conseguir un óvulo o un espermatozoide maduro, dice. Eso ha resultado ser un obstáculo hasta ahora.
Incluso con todas las salvedades, Donovan y Reijo Pera coinciden en que el estudio representa un gran paso adelante. El estudio in vitro de células germinales inducidas por iPS podría permitir a los investigadores comprender el intrincado proceso a través del cual se forman los gametos. Eso en sí mismo podría tener un gran impacto en la comprensión de los mecanismos subyacentes de la infertilidad, dice Donovan. Y eso, a su vez, podría ayudar a dilucidar los efectos de las toxinas en un embrión en desarrollo. Si entendemos cómo los periodos embrionario y fetal se ven afectados por ambientes tóxicos, podremos entender cómo proteger la línea germinal durante el desarrollo, dice.