Científicos han creado ratones con dos padres biológicos mediante la generación de óvulos a partir de células masculinas, un desarrollo que abre nuevas posibilidades radicales para la reproducción.

En última instancia, el avance podría allanar el camino para los tratamientos para las formas graves de infertilidad, además de plantear la tentadora perspectiva de que las parejas del mismo sexo puedan tener un hijo biológico juntos en el futuro.

“Este es el primer caso de producción de ovocitos de mamíferos robustos a partir de células masculinas”, dijo Katsuhiko Hayashi, quien dirigió el trabajo en la Universidad de Kyushu en Japón y es reconocido internacionalmente como pionero en el campo de los óvulos y espermatozoides cultivados en laboratorio.

Hayashi, quien presentó el desarrollo en la Tercera Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano en el Instituto Francis Crick en Londres el miércoles, predice que será técnicamente posible crear un óvulo humano viable a partir de una célula de piel masculina dentro de una década. Otros sugirieron que esta línea de tiempo era optimista dado que los científicos aún tienen que crear óvulos humanos viables cultivados en laboratorio a partir de células femeninas.

Anteriormente, los científicos crearon ratones que técnicamente tenían dos padres biológicos a través de una cadena de pasos elaborados, incluida la ingeniería genética. Sin embargo, esta es la primera vez que se cultivan óvulos viables a partir de células masculinas y marca un avance significativo. El equipo de Hayashi ahora está intentando replicar este logro con células humanas, aunque habría obstáculos importantes para el uso de óvulos cultivados en laboratorio con fines clínicos, incluido el establecimiento de su seguridad.

“Simplemente en términos de tecnología, será posible [en humanos] incluso en 10 años”, dijo, y agregó que él personalmente estaría a favor de que la tecnología se use clínicamente para permitir que dos hombres tengan un bebé si se demostrara. para estar seguro.

“No sé si estarán disponibles para su reproducción”, dijo. “Esa no es una pregunta solo para el programa científico, sino también para [la sociedad]”.

La técnica también podría aplicarse para tratar formas graves de infertilidad, incluidas las mujeres con el síndrome de Turner, en las que falta o falta parcialmente una copia del cromosoma X, y Hayashi dijo que esta aplicación fue la principal motivación para la investigación.

Otros sugirieron que podría resultar difícil traducir la técnica a células humanas. Las células humanas requieren períodos de cultivo mucho más largos para producir un óvulo maduro, lo que puede aumentar el riesgo de que las células adquieran cambios genéticos no deseados.

El profesor George Daley, decano de la Escuela de Medicina de Harvard, describió el trabajo como "fascinante", pero agregó que otras investigaciones habían indicado que crear gametos cultivados en laboratorio a partir de células humanas era más desafiante que para las células de ratón. “Todavía no entendemos lo suficiente de la biología única de la gametogénesis humana para reproducir el provocativo trabajo de Hayashi en ratones”, dijo.

El estudio, que ha sido enviado para su publicación en una revista líder, se basó en una secuencia de pasos intrincados para transformar una célula de la piel, que lleva la combinación masculina de cromosomas XY, en un óvulo, con la versión femenina XX.

Las células de la piel masculina se reprogramaron en un estado similar al de las células madre para crear las llamadas células madre pluripotentes inducidas (iPS). Luego, el cromosoma Y de estas células se eliminó y se reemplazó por un cromosoma X "tomado prestado" de otra célula para producir células iPS con dos cromosomas X idénticos.

“El truco de esto, el truco más grande, es la duplicación del cromosoma X”, dijo Hayashi. “Realmente tratamos de establecer un sistema para duplicar el cromosoma X”.

Finalmente, las células se cultivaron en un organoide de ovario, un sistema de cultivo diseñado para replicar las condiciones dentro de un ovario de ratón. Cuando los óvulos se fertilizaron con espermatozoides normales, los científicos obtuvieron alrededor de 600 embriones, que se implantaron en ratones sustitutos, lo que resultó en el nacimiento de siete crías de ratones. La eficiencia de alrededor del 1 % fue menor que la eficiencia lograda con óvulos normales derivados de hembras, donde alrededor del 5 % de los embriones produjeron un nacimiento vivo.

Los ratones bebés parecían saludables, tenían una vida útil normal y tuvieron descendencia cuando eran adultos. “Se ven bien, parecen estar creciendo normalmente, se convierten en padres”, dijo Hayashi.

Él y sus colegas ahora están intentando replicar la creación de óvulos cultivados en laboratorio usando células humanas.

El profesor Amander Clark, que trabaja con gametos cultivados en laboratorio en la Universidad de California en Los Ángeles, dijo que trasladar el trabajo a células humanas sería un "gran salto", porque los científicos aún tienen que crear óvulos humanos cultivados en laboratorio a partir de células femeninas.

Los científicos han creado los precursores de los óvulos humanos, pero hasta ahora las células han dejado de desarrollarse antes del punto de la meiosis, un paso crítico de la división celular que se requiere en el desarrollo de óvulos y espermatozoides maduros. “Estamos preparados para este cuello de botella en este momento”, dijo. “Los próximos pasos son un desafío de ingeniería. Pero superar eso podría llevar 10 o 20 años”.