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Primera reproducción mamífera sin precisar de los dos sexos

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias China ha obtenido a partir de dos hembras algunos ratones sanos, que además tuvieron su propia camada con normalidad. También lograron que nacieran ratones de dos machos, pero en este caso las crías solo sobrevivieron un par de días. Con este experimento, que se publicará en el número de noviembre de 2018 de la revista Cell Stem Cell (y que está a disposición del lector en https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590918304417?via%3Dihub), los científicos querían responder a la pregunta de por qué los mamíferos, a diferencia de lo que ocurre en algunos reptiles, anfibios y peces, no pueden reproducirse a partir de una pareja del mismo sexo, incluso mediante las actuales técnicas de fertilización y reprogramación celular.

Lejos del empleo de la clonación celular (que obliga a la transferencia nuclear eliminando el núcleo de uno de los gametos a emplear…), que se había desechado hace ya unos años, por ser de dudosa validez ética, este equipo chino, utilizando técnicas de edición génica y de reprogramación de células madre, obtuvieron crías murinas de una pareja de madres y de otra pareja de padres.

Es bien conocido que en los mamíferos, debido a que algunos genes maternos o paternos se desactivan durante el desarrollo de la línea germinal mediante la impronta genética, los descendientes que no reciben material genético de una madre y un padre pueden experimentar anomalías en el desarrollo o no ser viables. Una técnica investigada para salvar esa barrera reproductiva consiste en eliminar esos genes implicados en la impronta de los ovocitos inmaduros, de esta forma se generaban ratones con dos madres; sin embargo, estas camadas aún mostraban rasgos anómalos, al margen de que el método en sí mismo resultaba muy poco práctico y difícil de aplicar, comenta el autor del estudio Qi Zhou.

El sistema propuesto ahora consiste en utilizar células madre embrionarias haploides, que contienen la mitad del número normal de cromosomas (exactamente igual que son los ovocitos y los espermatozoides, nos aclara el Dr. Neyro, pionero que fue de la reproducción asistida en España) y ADN de un solo padre. Para ello, eliminaron tres regiones de la impronta genética de las células madre embrionarias haploides que contenían el ADN de una madre y las inyectaron en los ovocitos de otra hembra. Así produjeron 29 ratones vivos a partir de 210 embriones. Los ratones eran normales, vivieron hasta la edad adulta y tuvieron su propia descendencia.

Una de las ventajas de usar las células madre embrionarias (ESC) haploides es que incluso antes de que se eliminen los genes “problemáticos”, contienen menos programación de impronta, la que finalmente hace que se expresen genes maternos o paternos. “En este estudio, hemos visto que esas ESC haploides resultaron más similares a las células germinales, los precursores de los óvulos y los espermatozoides. La impronta genética que se encuentra en los gametos fue ‘borrada’”, explica Baoyang Hu, otro de los investigadores.

Además, estos científicos generaron doce ratones nacidos a término a partir de dos padres, utilizando un procedimiento similar pero algo más complicado. Modificaron las células madre embrionarias haploides que contenían solo el ADN de un progenitor masculino para eliminar siete regiones clave de la impronta. Luego inyectaron estas células editadas, junto con el espermatozoide de otro ratón, en una célula de óvulo que tenía su núcleo y de la que se eliminó el material genético femenino. Esto dio lugar a un embrión que contenía solo ADN genómico de los dos padres varones. Los embriones fueron transferidos junto con material placentario a las hembras que llevaron la gestación a término.

Recordemos que la implantación embrionaria en las ratonas adultas es muy elevada, aclara JL Neyro, a diferencia de lo que pasa en la especia humana (ver en https://www.neyro.com/2016/07/29/una-proteina-de-la-implantacion-podria-mejorar-los-tratamientos-de-los-abortos-de-repeticion/). Estas crías sobrevivieron 48 horas, pero los investigadores planean mejorar el proceso para que los ratones de dos padres también alcancen la edad adulta.

El investigador Wei Li señala que todavía existen obstáculos para el uso de estos métodos en otros mamíferos, incluida la necesidad de identificar genes problemáticos de la impronta que son exclusivos de cada especie, así como la preocupación por las crías que no sobreviven o que nacen con anomalías graves. Sin embargo, esperan explorar estas técnicas en otros animales de investigación en el futuro.

“Esta investigación nos muestra lo que es posible“, dice. “Vimos que los defectos en los ratones de dos madres se pueden eliminar y que las barreras de reproducción con dos padres en los mamíferos también se pueden salvar mediante la modificación de la impronta. También hemos desvelado algunas de las regiones implicadas en la impronta genética más importantes que dificultan el desarrollo estas técnicas, lo que aporta conocimiento además de en ese proceso de impronta genética, en la clonación animal”.

El futuro está ya aquí, aunque todavía ni lo sabemos todo ni, mucho menos, podemos manejarlo todo a nuestra conveniencia en estas áreas de la reproducción (ver en https://www.neyro.com/2017/02/17/la-microflora-endometrial-tiene-efecto-tambien-sobre-el-exito-o-el-fracaso-de-la-implantacion-embrionaria/). De momento seguramente tengamos que aferrarnos a que no todo lo técnicamente factible sea tal vez éticamente tolerable, señala el Dr. Neyro, magíster en Bioética por tres universidades españolas.
Fuentes: