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El ovario artificial podría ayudar a las mujeres infértiles
Investigadores de la Universidad de Brown han creado un ovario humano artificial utilizando un enfoque de ingeniería de tejidos que esperan que algún día permita a los científicos madurar óvulos humanos en un laboratorio.
Investigación reproductiva: Este ovario humano artificial rodea las esferas de células de la granulosa, que están marcadas con un tinte verde fluorescente.
A corto plazo, un ovario artificial permitirá a los investigadores explorar mejor el impacto de las toxinas ambientales o las sustancias que mejoran la fertilidad en la fertilidad humana. También podría ayudar al desarrollo de nuevas formas de anticonceptivos y al estudio del cáncer de ovario.
Más adelante, también podría ayudar a las mujeres cuyos ovarios están dañados debido a la quimioterapia, la radiación o una enfermedad, según un papel publicado en el número actual de Revista de Reproducción Asistida y Genética . Hoy en día, esas mujeres tienen oportunidades limitadas de dar a luz: ya sea un ciclo de fertilización in vitro apresurado que conduce a un puñado de óvulos congelados, o el tejido ovárico congelado con la esperanza de que algún día los óvulos sanos puedan madurar.
Un ovario artificial, donde los óvulos inmaduros podrían ser recolectados por miles y luego madurados a voluntad en el laboratorio, abriría enormes posibilidades para una de cada 1,000 mujeres que lo necesitan, dice el primer autor del artículo. Stephan Krotz , quien era un estudiante de posgrado en Brown cuando trabajaba en el periódico.
El ovario artificial marca la primera vez que los investigadores han creado con éxito un entorno tridimensional que contiene los tres tipos principales de células ováricas: las células de la teca, las células de la granulosa y los óvulos, conocidos como ovocitos. La investigadora principal del artículo es Sandra Carson, profesora de obstetricia y ginecología en Brown and Hospital de mujeres y bebés de Rhode Island .
Alan B. Copperman , directora de infertilidad en monte Centro médico Sinai en Nueva York, dice que los beneficios clínicos están a años y muchos obstáculos científicos, pero está impresionado por el potencial de investigación del trabajo del grupo. El concepto de crear un entorno artificial tridimensional, y el hecho de que podemos sacar huevos inmaduros y dejarlos crecer y madurar hasta convertirse en huevos viables, es realmente emocionante, dice.
Copperman dice que el ovario artificial podría servir como modelo para ayudar a los investigadores a comprender mejor el proceso de envejecimiento ovárico, el foco de gran parte de su investigación. Si podemos establecer un entorno de prueba viable, podemos aprender más sobre cómo optimizar los huevos y diferenciar los huevos buenos de los malos.
La innovación de los investigadores de Brown fue utilizar un molde en forma de panal para sostener el huevo. Los huevos humanos son demasiado grandes para crecer sin algún tipo de estructura de soporte. Si intentas cultivarlo solo, en un plato, básicamente se colapsa sobre sí mismo, dice Krotz, ahora endocrinólogo reproductivo y especialista en fertilidad en el Advanced Fertility Center of Texas.
Los investigadores separaron las células ováricas del tejido humano utilizando enzimas y las vertieron en un molde hecho de agar, una sustancia gelatinosa que generalmente se deriva de las algas. Los diferentes tipos de células luego se ensamblaron en forma de panal, con las células de la teca y la granulosa formando la estructura. Los óvulos, u ovocitos, se insertaron en el interior y se bañaron con hormonas para estimular a las células de la teca a producir andrógenos y a las células de la granulosa a producir estrógeno.
Tomamos un rumbo diferente para confiar en la adhesividad inherente de las células para impulsar el autoensamblaje, dice Jeffrey Morgan , codirector del Centro de Ingeniería Biomédica de Brown, quien dirigió este aspecto de la investigación. En ese entorno no adherente, las células se pegarán entre sí y autoensamblarán una estructura tridimensional, y se ajustará a la forma de nuestro molde.
Los investigadores habían asumido que, si se les permitía autoensamblarse, las células formarían una esfera, pero Morgan dice que demostró que también pueden crear formas más complejas con un poco de ayuda.
Kim L. Thornton , endocrinólogo reproductivo de Boston IVF, uno de los centros de fertilidad más grandes del país, dice que es complicado recrear en un laboratorio todas las actividades que tienen lugar en los ovarios de una mujer. Uno de los desafíos con la maduración es que hay muchas cosas que suceden localmente que pueden afectar la capacidad de los ovocitos para madurar, dice. No podemos duplicar todas esas condiciones en una placa de laboratorio. Sin embargo, dice Thornton, el modelo Brown es interesante y ciertamente prometedor.
Carson dice que ahora que el equipo ha creado el modelo, quiere volver atrás y observar más de cerca cómo funciona. Le gustaría identificar varias proteínas involucradas en la maduración del huevo y poder explorar si esas proteínas se pueden alterar como un medio anticonceptivo. En teoría, también podríamos encontrar algo que podría ser importante en el desarrollo del cáncer de ovario, dice.
El trabajo también se puede utilizar para probar los efectos tóxicos de productos cotidianos, como plásticos e insecticidas, así como medicamentos, cualquier cosa que podamos probar contra el control, dice Carson. Aún no hemos llegado allí, pero creo que este será el uso más poderoso del modelo.