Tratamiento de infertilidad. Pronto dos hombres podrán tener descendencia biológica

Ya es posible crear embriones artificiales a partir de células madre humanas. Sin embargo, fallas impidieron su desarrollo.

El Dr. Katsuhiko Hayashi, autor principal de este experimento, cree que en el futuro, dos hombres podrán producir descendencia biológica a través de este procedimiento. “Pero todavía queda un largo camino por recorrer”, pensó el profesor. Krzysztof Łukaszuk de la Universidad Médica de Gdańsk. En 2016, Katsuhiko Hayashi cultivó un embrión a partir de células madre. Un ratón nació con dos madres biológicas. “Aparentemente, Katsuhiko Hayashi quería mostrarle al mundo algo nuevo, dar un paso adelante en su investigación”, cree el profesor. Łukaszuk señala que se necesitan más estudios para determinar si la tecnología desarrollada por el científico japonés será segura para los humanos.

Incluso si resulta que esta técnica se puede usar en humanos, los científicos tendrán que mejorar su eficiencia, aumentando la cantidad de embriones capaces de desarrollarse. Criaron hasta 630 embriones, pero solo siete fueron aceptados. – En la mujer, como resultado de la estimulación, se pueden obtener unos 20 óvulos. Sin embargo, a partir de estudios clínicos sabemos que no es la cantidad de óvulos lo importante, sino la cantidad de blastocistos de los que surgirán, dice el prof. Łukaszuk. Resulta que cuando un paciente produce cinco óvulos como resultado de la estimulación, por lo general produce dos blastocistos de alta calidad. Pero hay mujeres que, como resultado de la estimulación, producen 20 óvulos y, a pesar de ser un número tan elevado, solo se obtienen tres blastocistos. Los blastocistos son embriones en el quinto día de desarrollo que están listos para implantarse en el útero como parte del proceso in vitro.

Pero Katsuhiko Hayashi es optimista. Él cree que en humanos, la formación de óvulos a partir de células masculinas será posible incluso en 10 años, y gracias a esta tecnología, no solo las parejas de dos hombres podrán concebir hijos biológicos: su método también está destinado a ayudar a las mujeres afectadas. . Debido a la infertilidad causada por enfermedades de los cromosomas sexuales, como el síndrome de Turner en el que las mujeres pierden parte o la totalidad de uno de sus cromosomas X.

– Dudo que este método sea útil en el tratamiento de la infertilidad. Los científicos tomaron células madre y las trasplantaron durante meses, esperando un error en una de ellas que provocara la duplicación de los cromosomas X. Si hay dos cromosomas idénticos en una célula, en la que ocurren mutaciones que causan enfermedades hereditarias, entonces estas enfermedades aparecen en los niños nacidos de esta manera, – explica el profesor. Łukaszuk.

Durante años se ha estado trabajando para crear espermatozoides y óvulos a partir de células madre. Las células reproductivas resultantes se convirtieron en embriones y dieron a luz ratones sanos y fértiles. – El equipo con el que trabajo, junto con científicos del Instituto de Reproducción Animal e Investigación Alimentaria de la Academia de Ciencias de Polonia en Olsztyn bajo la dirección del prof. Isabella Woklawek-Potoka realiza una investigación similar. Los blastocistos, es decir, los embriones en el quinto día de desarrollo, se cultivan a partir de células del cartílago de la oreja extraídas de una vaca. Si todo sale bien, será posible producir un número ilimitado de embriones de vaca en unos pocos años. Gracias a esto, los criadores podrán criar animales con características específicas, por ejemplo, producir leche con mayor contenido de proteínas o que contenga menos proteínas alergénicas. Con el método de cría tradicional, se necesitarán varias decenas de años para criar una manada de este tipo, explica el profesor D. Łukaszuk.

Los humanos también han logrado crear embriones a partir de células madre. Esto fue realizado por dos equipos de científicos: uno de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Tecnología de California, y el otro del Instituto Weizmann. Para cultivar embriones artificiales, utilizaron células madre que habían comenzado a formar una estructura similar a un embrión. El feto desarrolló un sistema digestivo, un corazón palpitante y los comienzos de un cerebro. Pero después de ocho días, aparecieron defectos que impidieron un mayor desarrollo. Según los científicos, en el futuro será posible obtener órganos humanos para trasplante de esta manera, y el experimento en sí mismo ayudará a comprender por qué se desarrollan malformaciones en los embriones. Esto puede ayudar a tratar la infertilidad.

La búsqueda de embriones humanos plantea enormes debates éticos. Por lo tanto, en Europa y América del Norte solo se permiten hasta el día 14 de vida del feto. En Asia, los científicos tienen más libertad para realizar este tipo de experimentos. En 2018, He Jankui, de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China en Shenzhen, editó los genes de dos niños. En el genoma de los gemelos, en su etapa embrionaria de vida, eliminó parte del gen CCR5 que permite que el virus del VIH ingrese a las células humanas. Esto fue para inmunizar a las niñas contra la infección por el VIH y así protegerlas del SIDA.

He Jankui usó la tecnología de edición de genes CRISPR/Cas9, aunque la mayoría de los científicos pensaron que este método aún estaba subdesarrollado y no debería usarse en humanos en esta etapa de la investigación. Los genetistas llamaron a su experimento «inmodesto, moral y éticamente indefendible». Los investigadores también estaban preocupados por la selección del gen CCR5 por dos razones. Primero, se sabe que las personas que carecen de este gen tienen un mayor riesgo que otras personas de desarrollar otras enfermedades virales, como la infección por el virus del Nilo Occidental. Y en segundo lugar, el SIDA no es una enfermedad para la que necesite editar sus genes. Después de todo, hay medicamentos efectivos disponibles para detener la replicación del VIH – Prof. Dr. Ewa Bartnik del Instituto de Genética y Biotecnología, Facultad de Biología, Universidad de Varsovia.

Las objeciones a He Jankui fueron tan graves que en 2019 las autoridades chinas lo condenaron a tres años de prisión por prácticas médicas ilegales. En abril del año pasado, el científico fue liberado, y hace más de un mes anunció en las redes sociales que tiene la intención de seguir trabajando para «superar de tres a cinco enfermedades genéticas en dos o tres años». Se supone que uno de ellos es la distrofia muscular de Duchenne, que causa desgaste muscular progresivo e irreversible.

En México se aplican leyes liberales con respecto a las pruebas con embriones humanos. Por esta razón, el Dr. John Zhang del Centro de Fertilidad New Hope en Nueva York realizó un procedimiento de fertilización in vitro que es inusual en este país. El científico extrajo las mitocondrias defectuosas del óvulo de la futura madre y las reemplazó con material genético extraído del óvulo de la donante. La célula así preparada fue fecundada con el esperma del futuro padre. En 2016 nació el primer hijo de tres padres.

El niño tiene el material genético de su padre y dos mujeres. Nació en México de padres jordanos que habían estado tratando de concebir durante casi 20 años. La mujer había dado a luz previamente a dos niños, una niña y un niño, pero ambos murieron poco después de dar a luz. Resultó que los niños padecían una rara enfermedad genética llamada síndrome de Leigh, que daña el sistema nervioso, los músculos, el corazón, el hígado y los riñones. Los niños obtuvieron el gen defectuoso de su madre y estaba ubicado en el núcleo mitocondrial.

Aunque solo 37 genes están presentes en las mitocondrias (más de 20 000 en el núcleo), están sujetos a mutaciones que ocurren con más frecuencia que los genes nucleares. Esto probablemente se deba a que las mitocondrias no contienen los sistemas de reparación que se encuentran en el núcleo. Estas mutaciones causan enfermedades genéticas que dañan principalmente las células musculares o nerviosas. El ADN defectuoso no se puede reparar. Sin embargo, las mitocondrias pueden ser reemplazadas. Contiene genes involucrados en la respiración celular y no afecta la inteligencia, la personalidad o la apariencia.

Actualmente, en las principales clínicas de infertilidad, solo la mitad de los procedimientos en el laboratorio tienen éxito: la mujer queda embarazada y da a luz a un niño. Los fracasos se deben en parte al hecho de que los científicos todavía saben muy poco sobre el desarrollo fetal. Se están realizando investigaciones para resolver estos misterios. por el Prof. Equipo. Magdalena Żernicka-Goetz de la Universidad de Cambridge en Gran Bretaña. En 2014, los científicos de su grupo desarrollaron un método para hacer crecer embriones de ratón fuera del cuerpo de la madre. Esto les permite analizar con precisión cómo se desarrolla día a día el embrión del animal en esta etapa crucial del embarazo. Anteriormente, podían estudiar el desarrollo de los embriones, pero solo hasta que se implantaban en la pared uterina. Lo que sucedió a continuación era una gran incógnita.

Dos años después, científicos de la Universidad de Cambridge realizaron una investigación que ayuda a responder cómo se desarrolla un feto humano fuera del cuerpo de la madre. Sin embargo, los embriones cultivados solo viven dos semanas. Entonces los científicos tuvieron que detener el experimento porque esa era la ley.

Estos estudios ayudan a explicar cómo ocurren las anomalías fetales y por qué mueren los fetos. Los análisis anteriores muestran que menos de la mitad de las células del cigoto se convierten en un niño. La mayoría de los fetos mueren en una etapa tan temprana que la propia mujer no sabe que está embarazada por un corto tiempo (dos o tres semanas). La causa puede ser defectos genéticos graves en el feto que impiden su desarrollo, o un aumento de las células del sistema inmunitario llamadas células NK (Natural Killer) en el útero, que reconocen al feto como un intruso y comienzan a destruirlo.

Sin embargo, antes de utilizar los resultados de estos estudios para tratar la infertilidad, los científicos se preguntan cómo ayudar a las parejas infértiles en la actualidad. La edad de la mujer se cita como la razón principal del fracaso de la FIV. Los datos hasta ahora muestran que solo el 1% de las mujeres mayores de 45 años se enferman y dan a luz. La fertilidad disminuye con la edad, pero en un grado diferente para todos. Es por eso que creo que toda mujer que aún no ha decidido ser madre a los 30 años debería revisarse los niveles de AMH. Es una hormona que le permite provocar el llamado. Reserva ovárica, es decir, el conjunto de óvulos disponibles. Si su nivel es bajo, una mujer debe acelerar el embarazo, aconseja el prof. Łukaszuk, cofundadora de la aplicación iYoni, un calendario de fertilidad y embarazo para mujeres.

A veces el fracaso de la operación en el laboratorio se debe a la ignorancia de los médicos. – Por ejemplo, los diagnósticos previos a la implantación, que permiten evaluar si el embrión se está desarrollando correctamente, no se han realizado en su totalidad, – dice el profesor. Łukaszuk. La recolección y preparación adecuadas de los materiales para las pruebas previas a la implantación pueden aumentar en gran medida la eficacia del laboratorio. De momento, es cierto que sólo en parejas de mujer y hombre.