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La investigación arroja luz sobre una nueva estrategia para tratar la infertilidad

Científicos de OHSU logran avances en una técnica para convertir una célula cutánea en un óvulo; podría ayudar a parejas del mismo sexo y a otras personas a tener hijos genéticamente relacionados con ambos padres
Los investigadores de OHSU están logrando avances en una estrategia basada en la transferencia nuclear de células somáticas para tratar la infertilidad a través de la gametogénesis in vitro o IVG. Un estudio publicado hoy describe la ciencia detrás de la técnica demostrada en una prueba con ratones. (OHSU/Christine Torres Hicks)
Los investigadores de OHSU están logrando avances en una estrategia basada en la transferencia nuclear de células somáticas para tratar la infertilidad a través de la gametogénesis in vitro o IVG. Un estudio publicado hoy describe la ciencia detrás de la técnica demostrada en una prueba con ratones. (OHSU/Christine Torres Hicks)

Una nueva investigación de Oregon Health & Science University describe la ciencia detrás de una técnica prometedora para tratar la infertilidad al convertir una célula cutánea en un óvulo capaz de producir embriones viables.

Los investigadores de OHSU documentaron la técnica, conocida como gametogénesis in vitro (sigla en inglés, IVG), en una prueba con ratones al seguir pasos preliminares basados en trasladar el núcleo de una célula cutánea a un óvulo donado en el que se ha eliminado el núcleo. Mediante el uso de ratones, los investigadores indujeron al núcleo de la célula cutánea a reducir sus cromosomas a la mitad, de modo que luego pudiera ser fertilizado por un espermatozoide para crear así un embrión viable.

El estudio fue publicado hoy en la revista Science Advances.

Shoukhrat Mitalipov, Ph.D.
Shoukhrat Mitalipov, Ph.D. (OHSU)

“El objetivo es producir óvulos para pacientes que no tienen sus propios óvulos”, dijo el autor sénior Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., director del OHSU Center for Embryonic Cell and Gene Therapy y profesor de Obstetricia y Ginecología, y Ciencias Biológicas Moleculares y Celulares en la OHSU School of Medicine.

La técnica podría ser utilizada por mujeres de edad materna avanzada o aquellas que no pueden producir óvulos viables debido a un tratamiento previo contra el cáncer u otras causas. También plantea la posibilidad de que los hombres que mantienen relaciones del mismo sexo tengan hijos que estén genéticamente relacionados con ambos padres.

Consulte el kit para medios sobre el OHSU Center for Embryonic Cell and Gene Therapy.

En lugar de intentar diferenciar las células madre pluripotentes inducidas (sigla en inglés, iPSC) en espermatozoides u óvulos, los investigadores de OHSU se centran en una técnica basada en la transferencia nuclear de células somáticas, en la que el núcleo de una célula cutánea se trasplanta a un óvulo donado desprovisto de su núcleo. En 1996, esta técnica saltó a la fama cuando investigadores la emplearon para clonar una oveja llamada Dolly en Escocia.

En ese caso, los investigadores crearon un clon de uno de los padres.

En cambio, el estudio de OHSU describe el resultado de una técnica que produjo embriones con cromosomas aportados por ambos padres. El proceso implica tres pasos:

  • Los investigadores trasplantan el núcleo de una célula cutánea de un ratón a un óvulo del mismo roedor al que se le extrae su propio núcleo.
  • Estimulado por el citoplasma (el líquido que llena las células) del óvulo donado, el núcleo de la célula cutánea que se implanta descarta la mitad de sus cromosomas. El proceso es similar a la meiosis, cuando las células se dividen para producir espermatozoides u óvulos maduros. Este es el paso clave, que da como resultado un óvulo haploide o un óvulo con un único conjunto de cromosomas.
  • Luego, los investigadores fertilizan el nuevo óvulo con esperma, un proceso llamado fecundación in vitro. Esto crea un embrión diploide con dos conjuntos de cromosomas, lo que finalmente daría como resultado una descendencia saludable con aportes genéticos iguales por parte de ambos padres.

Los investigadores de OHSU demostraron previamente la prueba de concepto en un estudio publicado en enero de 2022, pero el nuevo estudio va más allá al secuenciar meticulosamente los cromosomas.

Los investigadores descubrieron que el núcleo de la célula cutánea segregaba sus cromosomas cada vez que se implantaba en el óvulo donado. En raras ocasiones, esto se dio a la perfección, con uno de cada par de cromosomas de óvulo y espermatozoide que coincidían.

“Básicamente, esta publicación muestra cómo logramos la haploidía”, afirmó Mitalipov. “En la siguiente fase de esta investigación, determinaremos cómo mejorar ese emparejamiento para que cada par de cromosomas se separe correctamente”.

Laboratorios de todo el mundo aplican una técnica diferente de IVG que implica un largo proceso de reprogramación de células cutáneas para convertirlas en iPSC y, posteriormente, diferenciarlas para que se transformen en óvulos o espermatozoides.

Paula Amato, M.D.
Paula Amato, M.D. (OHSU)

“Nos estamos saltando todo el paso de reprogramación celular”, dijo la Dra. Paula Amato, coautora y profesora de Obstetricia y Ginecología en la OHSU School of Medicine. “La ventaja de nuestra técnica es que evita el largo tiempo de cultivo que lleva reprogramar la célula. A lo largo de varios meses, pueden producirse muchos cambios genéticos y epigenéticos perjudiciales”.

Aunque los investigadores también están estudiando la técnica en óvulos humanos y embriones prematuros, Amato dijo que pasarán años antes de que la técnica esté lista para uso clínico.

“Esto nos da mucha información”, declaró. “Pero aún queda mucho trabajo por hacer para entender cómo se emparejan estos cromosomas y cómo se dividen con exactitud para reproducir realmente lo que ocurre en la naturaleza”.

La investigación contó con el apoyo de Open Philanthropy; el National Institute on Aging de los Institutos Nacionales de Salud, la subvención R01AG062459 y Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development de los Institutos Nacionales de Salud, la subvención R01HD113562; Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., galardonado con un Innovation in Regulatory Science Award del Burroughs Wellcome Fund; y el financiamiento institucional de OHSU. El contenido es responsabilidad únicamente de los autores y no necesariamente representa las opiniones oficiales de los NIH.

Todas las investigaciones que involucran animales en OHSU deben ser revisadas y aprobadas por el Institutional Animal Care and Use Committee de la universidad. La prioridad del IACUC es garantizar la salud y la seguridad de los animales que participan en la investigación. El IACUC también revisa los procedimientos para garantizar la salud y seguridad de las personas que trabajan con los animales. No se puede realizar ningún trabajo con animales vivos en OHSU sin la aprobación del IACUC.

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