Creación artificial de células precursoras de óvulos y espermatozoides humanos

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El embrión humano a los 6 días, visto aquí en un microscopio electrónico de barrido, es todavía pequeño y no tiene forma todavía humano o animal. En el estadio de blastocisto se trasplantaron en el útero de la madre. © Wellcome Images, Flickr, creative commons by nc nd 2.0
 
La aparición de células germinales primordiales es uno de los primeros eventos durante el desarrollo temprano de los embriones mamíferos; luego, el desarrollo ulterior irá provocando la aparición de células maduras que, en el caso de la hembra humana, se produce tan solo en un número tan exiguo como uno en cada de los aproximadamente 400 o 450 ciclos de los que disfruta la mujer en toda su vida, señala nuestro experto el Dr. José Luis Neyro.
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Ahora se ha comunicado que c Aunque esto ya se había hecho con células madre de roedores, el estudio, que se publica en la revista “Cell”, es el primero que lo consigue de manera eficiente empleando células madre humanas.

Cuando un óvulo es fertilizado por un espermatozoide (y conocemos mejor cada día cómo sucede ese fenómenos, según contamos en http://www.neyro.com/2014/05/15/descubierto-el-modo-en-el-que-el-ovulo-y-el-espermatozoide-se-reconocen-antes-de-su-encuentro/), comienza a dividirse en un grupo de células que en su conjunto se conoce como blastocisto, la etapa temprana del embrión. Dentro de esta bola de células, algunas células forman la masa celular interna, que se desarrollará en el feto, y otras crean la pared exterior, que se convierte en la placenta.

Las células de la masa celular interna se ‘reinician’ para convertirse en células madre, células que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula en el cuerpo. Un pequeño número de estas células se transforma en células germinales primordiales (PGC), que pueden convertirse en células germinales (espermatozoides y óvulos), que en la vida más tarde pasarán la información genética a su propia descendencia.

“La creación de células germinales primordiales es uno de los primeros eventos durante el desarrollo temprano de los mamíferos”, dice la Dra. Naoko Irie, autora del trabajo del ‘Wellcome Trust/Cancer Research UK Gurdon Institute’ en la Universidad de Cambridge.

Tipos de Células Madre

“Es una etapa que hemos logrado recrear utilizando células madre de ratones y ratas, pero hasta ahora pocos estudios han hecho esto empleando sistemáticamente las células madre humanas. Se han puesto de manifiesto importantes diferencias entre el desarrollo embrionario en humanos y roedores que pueden significar que los resultados en ratones y ratas no pueden extrapolarse directamente a los seres humanos”, agrega.

El Prof. Surani, del Instituto Gurdon, en Reino Unido, quien dirigió la investigación, y sus colegas encontraron que un gen conocido como SOX17 es fundamental para llevar a las células madre humanas a convertirse en PGC (una etapa conocida como ‘especificación’). Esto fue una sorpresa porque el equivalente de este gen en el ratón no está involucrado en el proceso, lo que sugiere una diferencia clave entre el desarrollo del ratón y el humano. La embriología humana es absolutamente diferente a la acaecida en otras especies de mamíferos inferiores y por ello no todo lo investigado con ratones en el laboratorio, mucho más sencillo, es siempre extrapolable a nuestra especie, nos aclara el ginecólogo responsable de contenidos de www.neyro.com, José Luis Neyro, que formara parte del equipo que consiguió el nacimiento del primer bebé probeta de la sanidad pública española en el lejano 1985 (ver en http://www.neyro.com/2010/07/05/el-primer-bebe-probeta-vasco-cumple-25-anos/)

Previamente a los hallazgos ahora comunicados por los miembros del equipo británico, se había demostrado que SOX17 participaba en guiar a las células madre para convertirse en células endodérmicas, que luego se transforman en células de pulmón, intestino y páncreas, pero ésta es la primera vez que se ha visto la especificación de PGC.

El grupo demostró que las PGC también se podrían hacer a partir de células adultas reprogramadas, como las células de la piel, lo que permitirá a las investigaciones sobre células específicas del paciente avanzar en el conocimiento de la línea germinal, la infertilidad y los tumores de células germinales humanas.

Células madre adultas

La investigación también tiene implicaciones potenciales para entender el proceso de la herencia “epigenética”. Los científicos han sabido desde hace tiempo que nuestro medio ambiente, por ejemplo, la dieta o los hábitos de fumar, puede afectar a nuestros genes a través de un proceso conocido como metilación mediante el cual las moléculas se unen a nuestro ADN, actuando como reguladores de voltaje para aumentar o disminuir la actividad de los genes. Estos patrones de metilación se pueden transmitir a la descendencia.

El Prof. Surani y su equipo han demostrado que durante la etapa de especificación PGC, comienza un programa para borrar estos patrones de metilación, que actúa como un interruptor de ‘reinicio’. Sin embargo, los rastros de estos patrones pueden ser heredados, pero aún no está claro por qué esto podría ocurrir.

“Las células germinales son ‘inmortales’ en el sentido de que proporcionan un vínculo duradero entre todas las generaciones, llevando la información genética de una generación a la siguiente. El borrado completo de información epigenética asegura que la mayoría, si no todas, las mutaciones epigenéticas se eliminan, promoviendo el ‘rejuvenecimiento’ del linaje y permitiendo generaciones sin fin. Estos mecanismos son de mayor interés para entender las enfermedades relacionadas con la edad, que en parte podrían deberse a acumulación de mutaciones epigenéticas”, concluye.

Continuando por estos caminos, estaremos más cerca de conseguir que la edad del sujeto sea un impedimento para renovar su capacidad fértil, si ese es el objetivo, señala José Luis Neyro. Una vez más, la investigación con células madre abre interesantes debates bioéticos para los que todavía no solo no tenemos respuesta sino apenas atisbamos las implicaciones futura sque pueden llegar a tener (ver más en http://www.neyro.com/2008/01/02/la-paciente-es-soberana-pero-no-puede-imponer-tecnicas-descabelladas/)

Referencias