Los científicos en China finalmente lograron crear espermatozoides funcionales a partir de ratones en el laboratorio. Para lograr esta hazaña, los investigadores persuadieron a las células madre embrionarias de ratones para que se convirtieran en células funcionales similares a los espermatozoides, que luego se inyectaron en óvulos para producir ratones fértilesdescendencia. El trabajo, informó el 25 de febrero en Célula madre celular , proporciona una plataforma para generar células de esperma que algún día podrían usarse para tratar la infertilidad masculina en humanos.
"Reproducir el desarrollo de células germinales in vitro se ha mantenido como un objetivo central tanto en biología reproductiva como en medicina reproductiva", dice el coautor del estudio, Jiahao Sha, de la Universidad Médica de Nanjing. "Establecimos un enfoque robusto y gradual que recapitula la formación de funciones funcionalescélulas parecidas a espermatozoides en un plato. Nuestro método cumple totalmente con los estándares de oro recientemente propuestos por un panel de consenso de biólogos reproductivos, por lo que creemos que es una gran promesa para el tratamiento de la infertilidad masculina ".
La infertilidad afecta hasta al 15% de las parejas, y aproximadamente un tercio de los casos se pueden rastrear hasta el hombre. Una causa importante de infertilidad masculina es la falla de las células germinales precursoras en los testículos para someterse a un tipo de división celular llamada meiosispara formar células de esperma funcionales. Varios estudios han informado sobre la generación exitosa de células germinales a partir de células madre, pero no evaluaron completamente la funcionalidad de las células germinales ni proporcionaron pruebas de todas las características clave de la meiosis.
Recientemente, un panel de biólogos reproductivos propuso criterios estándar de oro para demostrar que los principales eventos de meiosis han tenido lugar en células germinales modificadas genéticamente. Por ejemplo, los investigadores deben mostrar evidencia del contenido correcto de ADN nuclear en etapas meióticas específicas, número normal de cromosomasy organización, y la capacidad de las células germinales para producir descendencia viable. Hasta ahora, la recapitulación de todos los pasos esenciales de la meiosis ha seguido siendo un obstáculo importante para la producción de espermatozoides y óvulos funcionales en un plato.
Para superar este obstáculo, Sha se asoció con los coautores del estudio Qi Zhou y Xiao-Yang Zhao, del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China, para desarrollar un método basado en células madre que recapitula completamente la meiosis y produce esperma funcionalsimilares a las células. El primer paso fue exponer las células madre embrionarias de ratón ESC a un cóctel químico, que indujo a los ESC a convertirse en células germinales primordiales. A continuación, los investigadores imitaron el ambiente de tejido natural de estas células germinales precursoras exponiéndolasa las células testiculares, así como a las hormonas sexuales como la testosterona.
En estas condiciones biológicamente relevantes, las células germinales primordiales derivadas de ESC se sometieron a una meiosis completa, lo que resultó en células similares a los espermatozoides con el ADN nuclear y el contenido cromosómico correctos. Para proporcionar la prueba final estándar de oro de la meiosis, los investigadores inyectaron estos espermatozoidescélulas en óvulos de ratón y transfirieron los embriones a ratones hembra. Sorprendentemente, estos embriones se desarrollaron normalmente y dieron lugar a una descendencia sana y fértil, que dio a luz a la próxima generación.
En futuros estudios, los investigadores planean usar su plataforma para examinar los mecanismos moleculares que controlan la meiosis. También probarán su enfoque en otros animales como los primates en previsión de estudios en humanos. Sin embargo, antes de que esta técnica se traduzca a la clínica,deben descartarse posibles riesgos y deben considerarse las preocupaciones éticas con respecto al uso de células embrionarias.
"Si se demuestra que es seguro y efectivo en humanos, nuestra plataforma podría generar esperma completamente funcional para la inseminación artificial o las técnicas de fertilización in vitro", dice Sha. "Debido a que los tratamientos disponibles actualmente no funcionan para muchas parejas, esperamos que nuestroenfoque podría mejorar sustancialmente las tasas de éxito para la infertilidad masculina "
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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