Publicado 17/12/2020 07:19CET

Salud.-Un método sorprendentemente simple podría proporcionar una nueva herramienta para la medicina reproductiva

Los espermatozoides sin la proteína TMEM95 son incapaces de fecundar ovocitos de ratón
Los espermatozoides sin la proteína TMEM95 son incapaces de fecundar ovocitos de ratón - INIA - Archivo

MADRID, 17 Dic. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de Japón han comprobado que la activación de solo ocho genes para producir proteínas que controlan los genes es suficiente para convertir células madre de ratón directamente en células parecidas a ovocitos que maduran e incluso pueden fertilizarse como óvulos, según publican en la revista 'Nature'. Se trata de un método sorprendentemente simple podría proporcionar una nueva herramienta para producir citoplasma especializado para la medicina reproductiva.

Además de proporcionar nuevos conocimientos sobre los mecanismos del desarrollo de los óvulos, la investigación puede conducir a una ruta simple para generar sustancias altamente especializadas exclusivas de los ovocitos para su uso en biología y medicina reproductiva.

Almacenados en el cuerpo hasta que maduran y se convierten en óvulos listos para la fertilización, los ovocitos representan el primer paso en la creación de una nueva vida humana.

Los ovocitos son extremadamente únicos debido a su capacidad para producir los más de doscientos tipos de células altamente diferenciadas necesarias para crear una persona individual, y una clave de esta capacidad es la compleja mezcla de sustancias dentro del citoplasma fluido que llena las células, señalan los investigadores.

Los ovocitos y su citoplasma son tan extraordinarios que reemplazar el núcleo que contiene AND de un ovocito por el de una célula del cuerpo, un proceso llamado transferencia nuclear de células somáticas, puede producir una nueva vida, como se demostró con la famosa oveja Dolly.

Por lo tanto, una comprensión fundamental de los ovocitos y su desarrollo es importante tanto para avanzar en la medicina reproductiva como para comprender mejor cómo se propaga la vida, pero el conocimiento de los muchos genes que orquestan el desarrollo de los ovocitos aún está lejos de ser completo.

Analizando el desarrollo de los ovocitos de los ratones, los investigadores dirigidos por Katsuhiko Hayashi, profesor de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad de Kyushu, han identificado ahora ocho genes para las proteínas desencadenantes de genes conocidas como factores de transcripción que no sólo son necesarios para el crecimiento de los ovocitos sino que también pueden convertir directamente las células madre de los ratones en células similares a los ovocitos.

"Inicialmente estaba completamente incrédulo al ver que las células madre de ratón tomaban la forma de ovocitos tan rápida y fácilmente en base a la introducción de solo un puñado de factores, pero experimentos repetidos demostraron que era cierto --dice Nobuhiko Hamazaki, primer autor del estudio que informa sobre la resultados y profesor asistente en la Universidad de Kyushu en el momento de la investigación--. Descubrir que ocho factores de transcripción podrían conducir a cambios tan grandes fue bastante sorprendente".

Trabajando en colaboración con investigadores de RIKEN, el grupo de Hayashi descubrió que tanto las células madre embrionarias de ratón como las células madre pluripotentes inducidas (iPS), que pueden crearse a partir de células corporales adultas, se convierten constantemente en células parecidas a los ovocitos cuando se las obliga a producir el conjunto. de ocho factores de transcripción, siendo solo cuatro factores suficientes en algunos casos aunque con peor reproducibilidad.

"Es notable que las células madre se puedan convertir directamente en células similares a los ovocitos sin seguir la misma secuencia de pasos que suceden de forma natural", resalta Hayashi.

Cuando se cultivan en presencia de otras células que generalmente se encuentran alrededor de los ovocitos, las células similares a los ovocitos desarrollaron estructuras similares a los óvulos maduros pero con una estructura cromosómica anormal. A pesar de esto, las células maduras parecidas a los ovocitos podrían fertilizarse in vitro y exhibir un desarrollo temprano, y algunas incluso progresaron a una etapa de ocho células.

Aunque los núcleos modificados de las células similares a los ovocitos pueden no ser utilizables a largo plazo, esto no es un problema para las aplicaciones que necesitan principalmente el citoplasma del ovocito, como para los estudios de biología reproductiva y para tratamientos como la terapia de reemplazo mitocondrial, en la que se reemplazan partes de los ovocitos para evitar que las madres transmitan a sus hijos enfermedades relacionadas con las mitocondrias.

"El citoplasma de los ovocitos es un recurso incalculable en biología y medicina reproductiva, y este método podría proporcionar una herramienta novedosa para producir grandes cantidades sin ningún procedimiento invasivo --comenta Hayashi--. Si bien los procesos aún podrían ser mucho más complejos para los humanos, estos resultados iniciales en ratones son muy prometedores".