Por primera vez, los investigadores han creado ratones con dos padres biológicamente masculinos mediante la manipulación de los cromosomas dentro de una célula madre. Katsuhiko Hayashi, biólogo de células madre de la Universidad de Kyushu en Japón, presentó la nueva investigación el 8 de marzo en la Tercera Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano en el Instituto Francis Crick en Londres.
El nuevo anuncio marca la primera vez que los investigadores logran convertir una célula madre de un ratón macho adulto en un óvulo. Es una nueva variación de lo que los científicos llaman gametogénesis in vitro. Durante la gametogénesis in vitro, los investigadores crean gametos (espermatozoides y óvulos) a partir de células madre pluripotentes inducidas, que son células no especializadas convertidas a partir de tejido corporal que los investigadores pueden manipular para convertirlas, por ejemplo, en células sanguíneas o neuronas. Aunque el avance plantea la posibilidad de que los hombres algún día puedan tener hijos biológicos juntos, cualquier intento de este tipo sigue estando muy lejos, enfatizan los investigadores.
Anteriormente, la creación de óvulos comenzaba con células madre de un animal hembra. Pero Hayashi y su equipo usaron células madre de un ratón macho. Los investigadores descartaron el cromosoma Y y duplicaron el cromosoma X. Luego lo incrustaron en un ovario artificial que también se produjo a partir de células madre. En el ovario, la célula manipulada se convirtió en un óvulo u ovocito. Hayashi y sus colegas trasplantaron 630 embriones formados a partir de esos óvulos en ratones sustitutos. Esto resultó en siete cachorros vivos que crecieron normalmente y fueron fértiles como adultos, dijo en la presentación del 8 de marzo.
“Creo que claramente es una investigación muy preliminar”, dice Evelyn Telfer, bióloga reproductiva de la Universidad de Edimburgo en Escocia, que no participó en la nueva investigación. Ella dice que encontró el trabajo convincente y aprecia la información que ofrece sobre cómo se reproducen los organismos, pero señala que la investigación aún no se ha publicado en una revista científica y que la presentación pasó por alto los detalles técnicos. (El 15 de marzo, después de que Telfer fuera entrevistado para este artículo, la investigación se publicó en Naturaleza.)*
Telfer está particularmente preocupado por la cantidad de óvulos artificiales que se convirtieron en ratones vivos. “Aunque obtienen una gran cantidad de óvulos, estos óvulos claramente no son completamente competentes porque realmente obtienen una proporción muy, muy pequeña de ellos que pueden ser fertilizados y formar embriones”, dice ella. “Es un gran logro, pero sigue siendo una indicación de que hay problemas con estos ovocitos derivados in vitro de las células madre, por lo que hay mucho trabajo por hacer”.
Y probar la técnica en humanos sería significativamente más difícil que el trabajo con ratones que describió Hayashi, como señaló durante la presentación. “Hay una gran diferencia entre un ratón y un humano”, dijo. (Hayashi no respondió a Científico americanosolicitud de comentarios.)
Las células humanas se desarrollan mucho más lentamente que las células de ratón, y los científicos han perfeccionado procesos avanzados para la reproducción artificial de ratones en el laboratorio, dice Telfer. Para las células humanas, estos sistemas no están tan desarrollados. Telfer señala que en su propio trabajo, que se basa en precursores naturales de óvulos y espermatozoides humanos, el crecimiento exitoso de gametos maduros sigue siendo difícil.
“Creo que estamos en una etapa en la que el trabajo con ratones es fabuloso, pero mover esta área junto con otras especies ha demostrado ser mucho más difícil”, dice Telfer. “Hay desafíos en cada etapa”.
Y los investigadores aún no han producido con éxito óvulos y espermatozoides humanos a partir de células madre, dice Kotaro Sasaki, científico biomédico de la Universidad de Pensilvania, que trabajó con Hayashi en el pasado pero no participó en la nueva investigación. “En humanos, todavía estamos muy atrasados”, dice, aunque cree que la producción de gametos humanos será técnicamente factible dentro de quizás una década.
Imitar en humanos la hazaña de intercambio de cromosomas que distingue al nuevo trabajo de Hayashi requeriría tiempo de desarrollo adicional. Sasaki espera que la eliminación de los cromosomas Y y la duplicación de los cromosomas X no ocurran tan fácilmente en las células humanas. El equipo de Hayashi manipuló los cromosomas agregando un compuesto que fomenta los cambios cromosómicos, pero Sasaki dice que el mismo enfoque en humanos podría causar muchas mutaciones adicionales en el camino, algunas de las cuales podrían ser peligrosas.
A Sasaki también le gustaría que la técnica de Hayashi se probara en monos antes de intentar utilizar células humanas, y mucho menos antes de que los científicos creen embriones humanos. Advierte que algunos problemas de seguridad podrían hacerse evidentes solo en una segunda generación. “Usar esto con fines reproductivos… viene con muchos, muchos problemas éticos y legales, que debemos abordar seriamente”, dice.
*Nota del editor (15/03/23): Esta oración se agregó después de la publicación para aclarar que la investigación ya se ha publicado.
I. Glenn Cohen, profesor de derecho en la Facultad de Derecho de Harvard que se especializa en ética médica, dice que la nueva investigación sugiere que la sociedad en su conjunto necesita tener conversaciones sobre la gametogénesis in vitro, su regulación y sus implicaciones éticas más temprano que tarde.
Esas conversaciones pueden depender de los usos precisos de la tecnología. Durante su presentación, Hayashi se refirió específicamente solo al síndrome de Turner, una condición rara asociada con la infertilidad en la que las células de alguien contienen solo un cromosoma X, como un posible caso de uso humano para la técnica. Pero facilitar el parto para personas LGBTQ+ puede ser una aplicación potencial con mayor demanda, dice Telfer, que trabaja con pacientes con síndrome de Turner.
Y la forma en que la técnica podría abrir la reproducción a parejas sin un par cromosómico XX-XY plantea una pregunta única, dijo Cohen en un correo electrónico a Científico americano. “¿En qué medida [in vitro gametogenesis] representan lo último en igualdad para las parejas del mismo sexo? el escribio. “¿Debería ser tecnológicamente factible para los seres humanos”, preguntó, “¿deberían las parejas del mismo sexo tener derecho a hacerlo?”