Cómo conseguir que un óvulo disfuncional sea fecundable a partir de células de la piel

Las células de la piel humana pueden utilizarse para producir óvulos fecundables, según una investigación con participación española que publica este martes la revista Nature Communications. Este estudio aporta evidencia de que la reprogramación celular podría ser una estrategia viable en humanos para abordar la infertilidad, aunque los autores reconocen que se necesita más investigación para garantizar la eficacia y la seguridad antes de posibles aplicaciones clínicas futuras.

"La infertilidad afecta a millones de personas en todo el mundo y puede deberse a la disfunción o a la ausencia de gametos", subraya la investigación consultada por Público. Los gametos son las células sexuales especializadas, es decir, los espermatozoides y los óvulos. Cuando los primeros fecundan los segundos, tienen lugar los cigotos. El método de reproducción alternativo a las relaciones sexuales es la llamada fecundación in vitro (FIV), con la que se lleva a cabo el proceso de producción de un cigoto. Sin embargo, el estudio recuerda que esta técnica es ineficaz cuando uno de los pacientes no cuenta con gametos funcionales.

"Una de las causas más frecuentes de infertilidad es la baja reserva ovárica con ausencia de producción de óvulos o baja calidad de estos, principalmente por el aumento de la edad de la mujer", declara al Science Media Centre (SMC) España Rocío Núñez Calonge, directora científica del Grupo Internacional de Reproducción y coordinadora del Grupo de Ética de la Sociedad Española de Fertilidad. "En estos casos, las técnicas de reproducción asistida resultan ineficaces", añade.

El equipo de investigación de la Oregon Health Science University (OHSU), en el que participa la bióloga y genetista Nuria Martí Gutiérrez, ha desarrollado un modo novedoso de conseguir que los óvulos sean funcionales a partir de una célula somática –todas aquellas no relacionadas con la reproducción– como puede ser una célula de la piel. El nombre de este proceso es la transferencia nuclear de células somáticas, el cual consiste en vaciarle su núcleo a un óvulo e introducir en su lugar el de una célula cutánea. Esto permite reprogramar la célula en un oocito funcional. Los oocitos u ovocitos, también conocidos como gametocitos hembra, son células a partir de las cuales se forman óvulos maduros.

El problema de esta técnica es que los ovocitos resultantes desarrollan un "genoma diploide", señala el artículo. Esto se refiere a que dichas células cuentan con dos conjuntos completos de cromosomas –un total de 46, en lugar de los 23 propios de los gametocitos y gametos humanos–. Esto implica que el cigoto tendría un grupo extra de 23 cromosomas. Para abordar esta cuestión, el equipo de investigación ha desarrollado un proceso experimental al que han denominado mitomeiosis. Este imita de manera inducida la meiosis, la división celular natural y elimina un juego de cromosomas, lo cual permitiría obtener un gameto funcional.

Los investigadores de la OHSU realizaron este experimento en ratones y lograron producir hasta 82 ovocitos funcionales. Estos fueron posteriormente fecundados con esperma en el laboratorio. El cigoto es la primera fase del desarrollo embrionario. De la muestra analizada, el 9% alcanzó la segunda fase, conocida como blastocisto. Este estadio tiene lugar entre cinco y seis días después de la fecundación y es una etapa crucial en los tratamientos de FIV, ya que es en ese momento cuando se transfiere al útero. Por esta razón, el experimento de la investigación analizó la viabilidad de la mitomeiosis hasta dicha fase.

Un avance crucial, pero con un largo camino por delante

"Este estudio tiene una importancia enorme, ya que demuestra que este proceso es potencialmente viable en células humanas, lo que abre la puerta a futuras investigaciones sobre esta técnica", subraya Núñez Calonge. "Por primera vez, los científicos han demostrado que el ADN de las células normales del cuerpo puede introducirse en un óvulo, activarse y hacer que reduzca a la mitad sus cromosomas, imitando los pasos especiales que normalmente crean los óvulos y los espermatozoides", destaca por su parte Ying Cheong, profesor de Medicina Reproductiva en la Universidad de Southampton (EEUU), en reacciones realizadas al SMC internacional.

Los autores del artículo recuerdan que se trata de una prueba de concepto. Tales pruebas son implementaciones de métodos o ideas con la intención de verificar su utilidad y si, en consecuencia, merecen la pena ser investigados en estudios posteriores. Los resultados dan cuenta del potencial de la mitomeiosis y la transferencia nuclear de células somáticas para los tratamientos de fertilidad, pero también muestra serias limitaciones que apuntan a cómo el propio conocimiento científico en este ámbito está, de hecho, también en una fase embrionaria.

El estudio hace hincapié en que la mitomeiosis, en comparación con la meiosis, no cuenta con recombinaciones de cruce entre cromosomas homólogos, lo cual es "una fuente de diversidad genética en los gametos". Esto llevó a que en el experimento identificaran anomalías cromosómicas en los blastocistos. También encontraron algunas anomalías en la morfología de los propios ovocitos diseñados mediante la transferencia nuclear. Con todo, el artículo insiste en que "se necesitan más investigaciones para garantizar la eficacia y la seguridad antes de futuras aplicaciones clínicas".

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Núñez Calonge también aduce que "hay que tener en cuenta las importantes consideraciones éticas del estudio". La experta recuerda que "el Comité de Ética de la Sociedad Americana de Reproducción publicó un documento donde presentó varios argumentos éticos en contra del uso de la transferencia nuclear de células somáticas para el tratamiento de la infertilidad". El código ético de esta entidad, que entiende la transferencia nuclear de células somáticas como un modo de clonación, señala en su artículo 4.2.6 que el uso de esta técnica conlleva "riesgos físicos" y existe un "debate moral en curso sobre el estatus del embrión humano y las preocupaciones sobre el impacto de la clonación reproductiva en los niños clonados, las familias y las comunidades", por lo que desaconseja su implementación clínica.

Aunque todavía se trata de un trabajo de laboratorio muy preliminar, en el futuro podría transformar nuestra forma de entender la infertilidad y los abortos espontáneos, y tal vez algún día abrir la puerta a la creación de células similares a los óvulos o los espermatozoides", concluye por su parte el profesor Ying Cheong.