Hace unos 13 años, el profesor del noreste Jonathan Tilly, un biólogo reproductivo, hizo un descubrimiento que desafió todo lo que los científicos pensaban que sabían sobre la reproducción femenina. La creencia arraigada de que los mamíferos nacían con una cantidad determinada de huevos, y sin capacidadpara crear nuevos, estaba mal.
Ahora, Tilly y sus colegas han publicado un nuevo estudio que "pone el último clavo en el ataúd del dogma", que muestra de manera inequívoca que las células madre en los ovarios son una pieza fundamental del rompecabezas de la fertilidad de los mamíferos y pueden aprovecharse para revolucionar la fertilidadtratamientos y tal vez incluso retrasar la menopausia.
Los machos de todas las especies animales pueden producir nuevos espermatozoides en cualquier momento. Las hembras de moscas, peces y pájaros pueden producir nuevos huevos. Pero durante décadas, el paradigma aceptado en biología reproductiva fue que la naturaleza no había otorgado a las hembras mamíferos el mismo lujo que a sus animales.homólogos masculinos.
Sin embargo, desde un punto de vista evolutivo, esa conclusión tiene poco sentido. "Tendría una población de huevos que necesita para propagar la especie que se queda estancada. Y en los humanos, se volverían estancados durante décadas", dijo Tilly., Profesor Distinguido de Biología de la Universidad y presidente del Departamento de Biología. "¿Por qué demonios la presión evolutiva o la naturaleza tomarían tal decisión?"
Tilly refutó por primera vez esta idea con un estudio, publicado en Nature en 2004, que encontró que un grupo de células madre en los ovarios de ratón apoyaban la producción de nuevos óvulos. Su descubrimiento, que rompió paradigmas, fue recibido con debate, incredulidad y menosprecio por parte deComunidad cientifica.
"Mi laboratorio tomó mucho calor durante muchos años", dijo Tilly. Pero no se desanimó. A medida que los grupos de investigación de todo el mundo comenzaron a confirmar y reproducir sus resultados en ratones y otros mamíferos, Tilly buscómuestran que el fenómeno es cierto en humanos. Y en 2012, lo hizo. El estudio describió el mismo grupo de células madre ováricas que Tilly encontró en ratones también existía en mujeres en edad reproductiva. Y confirmó que cumplían la misma función: producir nuevos óvulos.
Los compañeros de Tilly se mantuvieron escépticos. "Hemos tenido un seguimiento de nuestro trabajo bastante extenso", dijo. "Muchas personas son muy críticas y buscan formas de hacerle agujeros". Su nuevo artículo, publicado en Nature's Informes científicos el 30 de agosto es la culminación de ocho años de trabajo y describe tres experimentos diferentes. Uno es un estudio de replicación que confirma que las hembras adultas pueden, y lo hacen, crear nuevos huevos.
Para lograr esto, Tilly y su equipo de investigación aislaron las células madre productoras de ovocitos del tejido ovárico de ratones adultos. Querían rastrear el viaje de transición de las células para demostrar que, de hecho, eran fundamentales para producir nuevos óvulos, embriones,y eventualmente, descendencia.
Para rastrear las células, los investigadores las diseñaron genéticamente para expresar un gen determinado, el mismo que hace que las medusas brillen de color verde fluorescente. Luego, los científicos reintrodujeron las células modificadas genéticamente en los ovarios de ratones adultos. La prueba de que los huevos nuevos teníanformado con las células modificadas era innegable: los ratones bebés nacieron verdes.
Esto reconfirmó lo que Tilly ya sabía. Un grupo raro de células madre ováricas estaba ayudando a la producción de óvulos. Pero, ¿qué importancia tienen estas células? ¿Qué diferencia hacen en la cantidad total de óvulos disponibles? La segunda parte de su estudiocon el objetivo de responder a esas preguntas y cuantificar la importancia biológica de las células madre.
Con un método llamado tecnología de genes suicidas, los investigadores pueden matar y resucitar células a voluntad. Tilly usó esta técnica en células de transición que eventualmente habrían formado nuevos huevos en ratones. Esto le permitió detener reversiblemente la producción de nuevos huevos y observar el resultadoimpacto en los ovarios.
"Piénsalo de esta manera", explicó Tilly, "tienes un balde lleno de agua y hay un grifo en el fondo del balde, y ese grifo está abierto, liberando quizás 10 gotas por hora". El balde es unovario, y las gotas de agua que representan los huevos ". Ahora imagínese otro grifo en la parte superior del balde añadiendo agua al balde. Si está perdiendo 10 gotas de agua por hora y está agregando cinco gotas de agua por hora, sula pérdida neta es de cinco gotas, no 10, por hora. Lo que hace la tecnología de genes suicidas es permitirnos cerrar el grifo superior por completo, para que no se agreguen gotas, y podemos ver qué tan rápido se vaciaría el balde si el huevola producción no estaba sucediendo ".
El equipo de Tilly descubrió que los ratones producen alrededor de 60 a 70 huevos nuevos por día. Esta es una cantidad significativa, considerando que los ratones solo tienen alrededor de 1,000-2,000 huevos en total. Y lo que es más importante, descubrieron que a medida que los ratones envejecen, sus cuerpos lentamenteapague el grifo superior. Las células madre ováricas todavía están presentes en el cuerpo, pero dejan de funcionar. Como resultado, los ovarios dejan de producir nuevos óvulos. Una vez que se agotan todos los óvulos, los ovarios finalmente fallan.
"Esto nos permitió concluir que la razón por la que los ovarios fallan con la edad no es porque su capacidad para producir nuevos óvulos haya desaparecido, es porque la casa en la que viven estas células madre se ha deteriorado", dijo Tilly. "Entonces, teóricamente, paramantener los ovarios en funcionamiento, no quiere poner más células madre, simplemente quiere reparar su casa ".
La última frontera de la fertilidad
La tercera y última parte del estudio fue un experimento que empleó una técnica genética llamada rastreo de linaje o mapeo del destino. Es otra forma de rastrear las células madre dentro del cuerpo. Pero en lugar de eliminar las células y confiar en la ingeniería genética para marcarellos, los científicos rastrearon las células basándose en su propia marcación propia. Esto sofocó cualquier preocupación de que las células se comportaran de manera antinatural después de haber sido manipuladas.
Una vez más, Tilly y su equipo de investigación pudieron seguir las células madre y confirmar que produjeron nuevos óvulos y bebés sanos en condiciones naturales. Es más, esos bebés pasaron a tener sus propios hijos sanos.
Esto le dijo a Tilly dos cosas importantes, explicó. "Una, los óvulos producidos durante la vida adulta a partir de estas células madre contribuyen activamente a la reserva de óvulos que se utilizan en condiciones normales para producir bebés. Y dos, los bebés hechos a partir de los recién formadoslos huevos son totalmente sanos y reproductivamente buenos, y sus crías están totalmente bien y no tienen problemas ".
El descubrimiento y la comprensión de estas células madre ováricas tiene amplias implicaciones. Una es la posibilidad de aprovecharlas para producir una cantidad ilimitada de óvulos. Para las mujeres que luchan por la fertilidad, esto lo cambiaría todo. Una fertilización in vitro, o FIV,El ciclo puede costar hasta $ 25,000 e involucra una gran cantidad de hormonas inyectadas en el cuerpo diariamente. El proceso es muy doloroso y generalmente produce solo unos pocos óvulos cosechables. Un ciclo da como resultado un bebé menos del 50 por ciento del tiempo para las mujeres menores de35. Para los mayores de 35 años, las posibilidades de éxito disminuyen considerablemente con la edad.
Tilly ya ha comenzado a desarrollar tecnologías de fertilidad y a brindar tratamiento a través de su startup, OvaScience. La primera mujer en recibir el tratamiento OvaScience, llamado AUGMENT, dio a luz a un bebé sano en 2015. Muchos otros lo han seguido, dijo Tilly.
La regulación de estas células madre también puede permitir el control del reloj biológico femenino. El laboratorio de Tilly ha logrado esto hasta cierto punto en ratones, deteniendo con éxito la menopausia, o "mouseopausia", como él la llama. Hacerlo tuvo enormes beneficios para la salud sensorial,salud cognitiva, ósea y de la masa corporal en ratones. Tilly sospecha que retrasar la menopausia en las mujeres preveniría o retrasaría de manera similar la multitud de riesgos para la salud asociados con el envejecimiento de la mujer humana, aunque admite que hay mucho más trabajo por hacer antes de que este objetivo se materialice.
La infertilidad es un tema delicado, y Tilly tiene cuidado de no exagerar las promesas de la tecnología en su forma actual. Pero procede con "optimismo cauteloso" y tiene una visión ambiciosa de cómo la investigación podría cambiar el mundo de la fertilidad yenvejecimiento.
"Todavía no hemos llegado", dijo Tilly. "Pero estamos trabajando día y noche para que esto suceda".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noreste . Original escrito por Allie Nicodemo. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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