Nace la primera prole sana y fértil concebida con espermatozoides de laboratorio

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La producción de espermatozoides es un largo y complejo proceso difícil de imitar. Se necesitan tres meses para fabricar esperma fértil en el interior de ese laboratorio natural que son los testículos. Y a veces falla. Por eso, uno de los objetivos de la medicina regenerativa es generarlos de forma artificial para que hombres infértiles puedan ser padres sin recurrir a la donación de otro varón. Solo así podrían tener hijos genéticamente propios.

En este apasionante reto se han embarcado varios grupos científicos que han dado varios pasos decididos en la última década. El último paso, en este largo camino, llega de China. Un equipo de investigadores del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias ha desarrollado un método que, por primera vez, permite generar espermatozoides en un proceso que íntegramente se realiza «in vitro», sin interferencias. El experimento, cuyos detalles se describen en la revista «Cell Stem Cell», logró que esos espermatozoides de laboratorio dieran lugar al nacimiento de una prole de ratones sanos y fértiles.

Aunque se trata de un protocolo experimental, realizado en un modelo animal, este trabajo sienta las bases para que en un futuro se cuente con un sistema seguro para generar gametos artificiales humanos y tratar la infertilidad masculina. «Sin duda, han dado un paso importante, pero necesitamos ver si podemos replicarlo y si realmente funciona en humanos. En ratones siempre es todo más sencillo», valora Carlos Simón, director científico del IVI.

Simón trabaja también en esta misma línea en colaboración con laUniversidad de Stanford, en Estados Unidos. Allí, su grupo investiga con células humanas para transformar una célula de la piel de un varón infértil en un espermatozoide con capacidad de concebir. «Hasta ahora no parecía posible recrear todo el proceso íntegramente in vitro sin utilizar las gónadas de otro animal» , asegura el investigador español.

Reproducir la meiosis

Sin embargo, los científicos chinos han demostrado que un proceso biológico tan delicado como la meiosis se puede replicar fuera del testículo. En la meiosis las células madre precursoras de los espermatozoides reducen su dotación cromosómica a la mitad, pasan de 46 a 23 cromosomas que son los que forman cada espermatozoide y cada ovocito. Es un proceso clave en reproducción porque si tienen una carga incorrecta de cromosomas (con más o menos cromosomas) al fecundar al óvulo pueden generar embriones con alteraciones cromosómicas, abortos de repetición y anomalías de fecundación. «La meioisis es el valle de la muerte. En humanos de forma natural no es eficiente y más aún en el laboratorio. Contamos con estudios que demuestran que la mitad de los embriones de una mujer que haya superado los 32 años son cromosómicamente anormales. Es un proceso biológico muy poco eficiente», señala Carlos Simón.

Por eso, Jiahao Sha, uno de los autores del trabajo que ahora se publica en «Stem Cell» asegura que han roto una barrera que hasta ahora parecía infranqueable. «Hemos diseñado un método fiable que permite fabricar células espermáticas en una placa de cultivo, un objetivo central en medicina reproductiva», dice.

Este trabajo sienta las bases para que en un futuro se cuenta con un sistema seguro para generar gametos artificiales humanos.

La receta china para reproducir la meiosis es utilizar un cultivo muy especial en el que se logra que una célula madre embrionaria se transforme en una célula espermátida (precursora del espermatozoide). El proceso se alcanza en 14 días. Los ingredientes de este «caldo» de cultivo son hormonas sexuales: FSH, testosterona y extracto de pituitaria bovina, un cóctel perfecto para recrear en el laboratorio las condiciones de las gónadas. Conseguida la espermátida, solo es necesario hacer un tratamiento de fecundación «in vitro» de rutina que consiste en inyectar esta célula espermátida directamente en un óvulo para obtener un embrión que pueda ser implantado en la futura madre.

Si se aplicara esta fórmula en pacientes reales no se partiría de una célula embrionaria. La Medicina Regenerativa ya ha demostrado que pueden utilizarse otras vías para no destruir embriones humanos y evitar reproches éticos. Bastaría con tomar una célula de la piel del varón infértil y reprogramarla. Después el cultivo en el laboratorio permitiría recrear las condiciones adecuadas para reproducir la meiosis y la transformación en espermatozoide.

La infertilidad masculina no es un problema baladí. El 15% de las parejas no logra concebir sin ayuda de la medicina y un tercio de estos casos se explican por causas masculinas. Hay varios factores que explican la imposibilidad de concebir, pero de todos la principal es la imposibilidad de formar esperma funcional por un fallo en la meiosis o división celular. De ahí que la investigación que se presenta en la revista «Cell Stem Cell» sea importante. «Esperamos que nuestra aproximación pueda algún día mejorar el éxito de los tratamientos de reproducción asistida», augura Sha.

El logro que no fue de Kallistem

Hace un par de años un grupo de científicos de la Universidad de Lyon, en colaboración con la empresa Kallistem, presentó un método para crear espermatozoides humanos en el laboratorio. Dijeron que habían logrado desarrollar gametos a partir de tejido testicular. Pero aquel avance, que nunca se llegó a publicar en ninguna revista científica, ha quedado en el aire. El anuncio despertó muchas suspicacias entre los investigadores del resto del mundo y aquel logro ha sido imposible de reproducir. En ciencia solo es cierto lo que se publica y otros investigadores pueden reproducir. Así que de momento, hoy solo se puede afirmar que es posible fabricar esperma de roedor. Para el humano aún hay que esperar.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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