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Científicos japoneses crean ratones sanos a partir de células madre

Los investigadores obtienen por primera vez óvulos viables para la reproducción asistida, un logro que facilitará la investigación de la infertilidad

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Una de las camadas de ratones obtenidas en el estudio / K. A.

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Un equipo de investigadores de Japón ha emulado el ciclo reproductivo completo del ratón a partir de células madre. El paso más importante de la investigación, liderada por Katsuhiko Hayashi, de la Universidad de Kioto, ha sido crear por primera vez óvulos viables a partir de células madre embrionarias y también de células madre reprogramadas a partir de tejidos adultos, algo que ningún otro equipo había logrado hasta el momento. A partir de esos óvulos, y tras realizar una fecundación in vitro convencional, el equipo obtuvo una camada de ratones sanos que demuestran la viabilidad de los óvulos diseñados en el labortorio de Hayashi. El hallazgo, dicen sus autores hoy en la revista Science, puede ayudar a entender trastornos de fertilidad en mujeres y ser aplicado, en un futuro muy lejano e incierto, a posibles tratamientos.

Las células reproductoras de los mamíferos son un tesoro esquivo. Nadie ha sido capaz de generar óvulos o espermatozoides en el laboratorio y lograr que funcionasen como los que producen los ovarios y los testículos de los mamíferos. En 2011, el equipo de Hayashi fue el primero en lograr generar espermatozoides a partir de células madre que después generaron ratones sanos, una prueba de que su procedimiento era prometedor para el estudio y el tratamiento de la infertilidad masculina.

«Este estudio abre la posibilidad de usar estas células una vez se optimicen en humanos para inyectarlas en los testículos o los ovarios»


Jacob Hanna
Investigador del Instituto de Ciencia Weizman (Israel)

La clave de aquel estudio estaba en generar células germinales primordiales, algo así como la semilla universal de la vida en los mamíferos. Esas células son las que, tras un proceso de desarrollo muy complejo y poco entendido, da lugar a espermatozoides y óvulos. En el trabajo anterior, Hayashi creó esas células germinales a partir de células madre (un tipo de célula completamente diferente que capaz de generar cuaquier tejido del cuerpo). Cuando inyectaba esas células progenitoras en los testículos de ratones estériles, las células madurababan y se convertían en sanos espermatozoides capaces de preñar a las ratonas.

En esta ocasión, el equipo de Hayashi ha completado su trabajo. Primero ha generado células germinales a partir de células madre extraídas de embriones. También ha conseguido lo mismo usando otro tipo de células madre  (conocidas como iPSC), que se obtienen a partir de tejidos adultos. Para convertirlas en óvulos hubo que mezclarlas con células normales extraídas del ovario de otros embriones. Al final se lograba un miniovario de probeta, un amasijo de células que, inyectadas en el ovario de una ratona estéril, terminaron su proceso de maduración y generaron los óvulos buscados.

El resto es bien conocido. Se realiza una fecundación in vitro muy parecida a la que en humanos permite tener hijos a parejas estériles, y pronto una ratona dio a luz a una camada sana.

Pups from ES-oocyteAmpliar

Imagen compuesta que muestra el miniovario en el que se injertaron las células progenitoras (arriba a la izquierda), los óvulos generados (arriba a la derecha) y las crías resultantes tras la fecundación in vitro (abajo) / A.K.

¿Se podría aplicar esto a humanos? No rotundo, por ahora. “Nadie puede usar una madre de alquiler para inyectarle células en el ovario, probar esto en humanos, hoy por hoy, no se puede hacer”, explica Cristina Eguizábal, una investigadora del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona que trabaja, entre otras cosas, en conseguir células progenitoras en humanos.

Eguizábal alerta de que es peligroso precipitarse con las difíciles aplicaciones de este estudio. Por ahora ayudarán a la investigación básica, en concreto a entender el proceso de maduración de los óvulos, que por ahora es casi un misterio total (ver apoyo). En un futuro lejano (“tal vez yo no lo vea”, dice Eguizábal, de 35 años), el uso de células reprogramadas del propio paciente, las citadas iPSC, podrían hacer posible la aplicación de estas técnicas a problemas de fertilidad.

Dos años intensos

“Por ahora nadie ha logrado obtener progenitores humanos a partir de células madre embrionarias o reprogramadas, pero este estudio abre la posibilidad de usar estas células una vez se optimicen en humanos para inyectarlas en los testículos o los ovarios de los pacientes”, opina Jacob Hanna, cuyo laboratorio del Instituto de Ciencia Weizman, en Israel, investiga futuras aplicaciones terapéuticas de las células madre. “En los próximos dos años la investigación intensa de estos métodos comenzará a responder las preguntas fundamentales”, añade.

Antes habrá que comprobar si la técnica del equipo nipón es segura para los ratones. “El número  de crías obtenidas no es representativa para saber si los progenitores son seguros y no causan cáncer u otros problemas”, explica Ángel Raya, investigador con células madre del Instituto de Bioingeniería de Cataluña. Para saberlo habrá que repetir el trabajo con muchos más roedores.



El misterio de la reproducción

Muchos son los cuentos para explicar de forma acientífica de dónde vienen los niños; la cigüeña, París, la abeja que poliniza las flores… Frente a esas historietas, es sorprendente la falta de conocimiento científico sobre el proceso completo de la concepción. A pesar de décadas de investigación, la formación de los óvulos hasta su estado maduro es aún un misterio sin resolver.

Las células reproductoras de los mamíferos, espermatozoides y óvulos, son únicas. En su estado maduro tienen una sola copia de cromosomas, mientras el resto de células en un cuerpo sano tienen dos. Cuando se unen ambas células reproductoras se forma una célula completa que, si todo va bien, dará lugar a un nuevo individuo.

Aún se ignora cómo los futuros óvulos pierden la mitad de sí mismos, un proceso llamado meiosis, explica Cristina Eguizábal. “Por eso es tan difícil crear óvulos o espermatozoides en el laboratorio”, resalta. Por ahora nadie ha logrado recrear esas células in vitro, es decir, sin usar un organismo vivo. Ni siquiera el nuevo trabajo presentado hoy lo logra, ya que necesita tomar prestado los ovarios de varias ratonas para completar el desconocido ciclo de la maduración.



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REFERENCIA

DOI: 10.1126/science.1226889


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