Científicos suizos consiguen que ratones estériles produzcan esperma de
rata
TERCERAINFORMACION
/ 05.08.2022
Con una
técnica llamada complementación de blastocistos interespecie, el equipo de
expertos ha generado animales quiméricos a partir de células madre de rata y
embriones de ratón estériles. Estos organismos eran viables y sanos y producían
únicamente esperma del primer tipo de roedor. La investigación es preliminar y
puede abrir el camino a importantes aplicaciones futuras.
Sección de
testículo de quimera ratón-rata fotografiada al microscopio. / Joel Zvick│ETH
Zurich
En la mitología griega ‘Quimera’ es un
monstruo fabuloso generalmente representado con cabeza de león, cuerpo de cabra
y cola de dragón. En el mundo científico, la palabra indica un organismo generado artificialmente a partir de células que poseen características genéticas distintas o
que proceden de dos o más especies.
A través de la generación
de quimeras, por ejemplo, recientemente algunos
grupos de investigación han conseguido formar órganos de rata
en ratones. Para ello, han utilizado células madre pluripotentes y
embriones modificados
genéticamente para que no pudiesen dar lugar a
órganos específicos.
Ahora, investigadores de la
Escuela Politécnica Federal (ETHZ) y la
Universidad de Zúrich (UZH), ambas en
Suiza, han generado espermatozoides de rata dentro de ratones que
son estériles debido a una mutación genética. El trabajo se publica hoy en la
revista Stem Cell
Reports.
Las células madre pluripotentes o
PSCs −que tienen la capacidad de originar todos los tipos celulares que existen en el cuerpo− proporcionan una poderosa herramienta para
la investigación biomédica, pero la generación de óvulos o espermatozoides a
partir de ellas sigue siendo una tarea muy desafiante. La investigación suiza, a pesar de ser preliminar, representa un paso
adelante hacia ese logro.
“Nuestro trabajo proporciona
una prueba de
principio de que es posible generar
exclusivamente espermatozoides de una especie en animales estériles de otra”,
cuenta a SINC Ori Bar-Nur, biólogo de células madre en ETHZ y autor principal del estudio.
“La importancia de la investigación
radica en la comprensión de que tal hazaña científica se puede alcanzar. Pero además de un
avance conceptual, este método podría tener importantes aplicaciones futuras”,
añade.
Espermatozoides inmóviles y tasas de
fertilización bajas
Para llegar a ello, los
investigadores inyectaron PSCs de rata en embriones de ratón en los que había
sido mutado un gen esencial para la producción de esperma. Las células madre de rata se
desarrollaron junto con las células de ratón, generando así un animal quimérico
compuesto por genotipos de las dos especies.
Como consecuencia de la mutación
genética inductora de esterilidad, se desarrolló un nicho vacío dentro de los
testículos, lo que permitió que las células de rata los colonizaran y generaran
esperma.
“Nos sorprendió la relativa
simplicidad con la que podíamos mezclar las dos especies para producir
quimeras viables. Estos animales, en general, eran saludables y se desarrollaban
normalmente”, dice Bar-Nur.
“La segunda sorpresa fue que,
efectivamente, todos los espermatozoides de las quimeras eran de rata. Esto
significa que, a pesar de su esterilidad, el huésped podía soportar la
producción eficiente de estas células y de una especie animal diferente”.
Eso sí, aunque los
espermatozoides morfológicamente parecían indistinguibles de los producidos por ratas normales, eran
inmóviles y las tasas de
fertilización de óvulos eran especialmente bajas.
En el futuro, los autores intentarán producir animales vivos a partir de
esperma de rata que se haya producido en quimeras.
Posibles aplicaciones venideras
Los autores señalan que el estudio
puede abrir el camino a dos importantes aplicaciones. La primera implica mejorar
la producción de ratas
transgénicas para modelar enfermedades humanas en la investigación biomédica.
Un objetivo más a largo plazo es
producir gametos (óvulos y espermatozoides) de animales que están en peligro de
extinción dentro de ejemplares de otras especies, para apoyar los medios
de conservación de la biodiversidad.
“Gracias a este procedimiento,
podríamos producir las células germinales de un roedor en peligro de extinción a través de la generación de quimeras”, afirma Bar-Nur. “Con el ritmo
actual de la tecnología de células madre, creo que será posible alcanzar este
objetivo dentro de unos años”.
“Sin embargo, para los animales que
no son roedores será necesario mucho más tiempo y un desarrollo científico y
tecnológico adicional. Además, todavía tenemos que lograr la producción
de células
reproductoras femeninas (los óvulos) en ratones hembra
estériles”, concluye.
Referencia:
Zvick et al., Exclusive
generation of rat spermatozoa in sterile mice utilizing
blastocyst complementation with pluripotent stem cells. Stem Cell Reports doi:10.1016/j.stemcr.2022.07.005 https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(22)00364-2
Fuente: SINC
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