Los científicos se han acercado a la creación de óvulos y espermatozoides humanos en el laboratorio

Los investigadores han estado estudiando durante décadas cómo crear espermatozoides y óvulos a partir de células de la piel mediante la tecnología de células madre pluripotentes inducidas. Esta tecnología ya ha permitido convertir células de la piel de ratones en espermatozoides y óvulos funcionales, lo que ha llevado al nacimiento de descendencia sana de dos madres o dos padres. Sin embargo, esta técnica aún no había funcionado para humanos.

El papel importante de la epigenética

El profesor Mitinori Saito de la Universidad de Kioto explica que una de las razones es las «marcas» químicas conocidas como epigenoma, que controlan la actividad de los genes. Estas marcas mantienen una especie de memoria en las células reproductivas tempranas, y para su desarrollo en espermatozoides u óvulos, es necesario borrar esta memoria.

Recientemente, el equipo de Saito desarrolló una técnica para borrar estas marcas. Comenzando con las células germinales primordiales (células que eventualmente se convierten en espermatozoides u óvulos), los científicos agregaron una proteína que borró la memoria de las células y estimuló su desarrollo.

Saito señaló que su investigación es un paso fundamental en la comprensión de la biología humana y los principios de la reprogramación epigenética, lo que también representa un logro significativo en la creación de espermatozoides y óvulos en el laboratorio. Esto podría ayudar a las parejas que enfrentan problemas de infertilidad.

Marcas epigenéticas y su importancia

Las marcas epigenéticas controlan la expresión de los genes. Imagine la doble hélice del ADN con pequeños "pines" químicos que bloquean la transcripción del código genético en mensajes biológicos. Estas marcas son vitales para el organismo, ya que permiten que las células formen diferentes tejidos y órganos.

Sin embargo, la epigenética se convierte en un problema al cultivar gametos (óvulos y espermatozoides) en condiciones de laboratorio. Para el desarrollo normal de las células reproductivas, es necesario eliminar estas marcas, un proceso conocido como reprogramación epigenética. En el cuerpo, esto ocurre de forma natural, pero en condiciones de laboratorio para las células humanas, este proceso aún no se había resuelto.

Nuevos enfoques en la reprogramación epigenética

Anteriormente, el equipo de Saito ya había transformado células madre en células que se asemejan a las células reproductivas tempranas. Sin embargo, el paisaje epigenético de estas células permaneció intacto, lo que inhibió su desarrollo. Para sortear este problema, los científicos mezclaron células humanas con células de ratón de regiones reproductivas del cuerpo, creando un ambiente similar a los ovarios o testículos. Esto ayudó, pero el proceso fue ineficiente y con riesgos asociados.

En el nuevo estudio, los científicos se centraron en una proteína, BMP2, conocida por su papel en la formación de huesos y cartílagos. Sin embargo, resultó que también fomenta la reprogramación epigenética. Al agregar BMP2 a las células de laboratorio, los investigadores lograron un progreso significativo en su desarrollo, formando precursores de espermatozoides y óvulos humanos.

Perspectivas y desafíos

A pesar del éxito, las células tratadas con BMP2 no lograron desarrollarse completamente en espermatozoides y óvulos maduros. Esto significa que la reprogramación no fue completa. La eliminación incompleta de las marcas epigenéticas podría llevar a enfermedades graves si tales células se usan con fines clínicos.

Los científicos también descubrieron una red de moléculas que podría explicar por qué BMP2 activa la reprogramación epigenética. Es posible que altere la actividad de la proteína que agrega marcas al ADN, pero se necesitan más estudios para entender completamente el mecanismo.

La tecnología de gametogénesis in vitro aún está en sus etapas iniciales, y hay mucho trabajo por hacer. Sin embargo, ya es evidente que el campo se está desarrollando rápidamente, lo que plantea serias cuestiones éticas y sociales. Los gametos de laboratorio podrían ayudar en el tratamiento de enfermedades genéticas, pero también podrían llevar a la creación de personas genéticamente modificadas.

Saito reconoce los riesgos y da la bienvenida al debate público sobre esta cuestión. «Aún queda mucho por hacer, y el camino será largo, especialmente teniendo en cuenta los aspectos éticos, legales y sociales de la aplicación clínica de esta tecnología», señaló. «Sin embargo, hemos dado un paso significativo hacia el potencial uso de esta tecnología en medicina reproductiva».