Crean el primer ratón con dos padres machos capaz de alcanzar la edad adulta

   Un equipo de científicos chinos ha logrado un avance revolucionario en la reproducción unisexual de mamíferos al crear el primer ratón con dos padres biológicos capaz de llegar a la edad adulta. Este hito, publicado en la revista Cell Stem Cell, se basa en la modificación de genes clave que regulan la expresión genética, superando una de las barreras más importantes en la reproducción de mamíferos: la impronta genómica.

El desafío de la impronta genómica

   La impronta genómica es un mecanismo que regula la expresión de ciertos genes dependiendo de su origen materno o paterno. En los mamíferos, algunos genes solo funcionan si se heredan de la madre, mientras que otros solo lo hacen si se heredan del padre. Esta característica ha sido considerada una barrera fundamental para la reproducción unisexual, ya que los embriones creados artificialmente a partir de dos padres del mismo sexo no suelen desarrollarse correctamente.

   El equipo liderado por Zhi-kun Li, Wei Li y Qi Zhou, de la Academia China de Ciencias, decidió abordar este desafío modificando 20 genes clave relacionados con la impronta genómica. Utilizando técnicas avanzadas de edición genética, como CRISPR, lograron crear células madre pluripotentes (capaces de convertirse en cualquier tipo de célula) más estables y viables para la reproducción.

El procedimiento

   El proceso comenzó con la inyección de un espermatozoide en un óvulo al que se le había eliminado el material genético. Esto indujo el desarrollo inicial del embrión hasta la etapa de blastocisto, generando células haploides (con la mitad del material genético) y androgenéticas (derivadas del esperma). Estas células se cultivaron y se sometieron a edición genética para eliminar las regiones clave de la impronta genómica.

   Posteriormente, una de estas células haploides editadas se inyectó en otro óvulo enucleado junto con un segundo espermatozoide. La célula editada actuó como el componente materno, mientras que el nuevo espermatozoide cumplió el papel paterno. El embrión resultante se desarrolló hasta la etapa de blastocisto y se implantó en una ratona para su gestación. Los ratones que nacieron derivaron genéticamente de dos padres, sin la participación de un óvulo materno.

Resultados y limitaciones

Aunque el experimento fue exitoso, presenta importantes limitaciones. Solo el 11,8% de los embriones viables lograron desarrollarse hasta el nacimiento, y no todos los ratones sobrevivieron hasta la edad adulta. Muchos de los que alcanzaron la adultez presentaron problemas de crecimiento, una esperanza de vida más corta y esterilidad, lo que sugiere que el proceso de edición genética aún no es perfecto.

   Los investigadores atribuyen estos problemas a las alteraciones imprevistas generadas por la técnica CRISPR, que no siempre elimina la impronta genómica de manera óptima. Además, admiten que se necesitan mejoras significativas antes de considerar la aplicación de esta tecnología en humanos.

Implicaciones futuras

   Este avance abre nuevas posibilidades en el campo de la medicina regenerativa y la reproducción asistida. En teoría, esta técnica podría permitir que parejas del mismo sexo tengan hijos biológicos. Por ejemplo, en parejas de hombres, uno podría aportar el esperma y el otro las células pluripotentes editadas para actuar como el componente materno. En el caso de parejas de mujeres, una podría aportar el óvulo y la otra las células pluripotentes que se diferenciarían en esperma.

   Incluso, en un escenario más extremo, una sola persona podría ser tanto el padre como la madre biológica de su hijo, aunque esto plantearía serios desafíos éticos y técnicos relacionados con la consanguinidad.

Precedentes y comparaciones

   Este logro tiene un precedente en el trabajo del investigador japonés Katsuhiko Hayashi, quien en marzo de 2023 presentó un método diferente para crear ratones a partir de dos padres. Hayashi convirtió células madre pluripotentes masculinas en femeninas mediante la pérdida espontánea del cromosoma Y y la duplicación del cromosoma X, generando óvulos a partir de células masculinas. Estos óvulos se fertilizaron in vitro con esperma de otro ratón, resultando en ratones viables y fértiles.

   Aunque ambos enfoques son diferentes, comparten el objetivo de superar las barreras biológicas de la reproducción unisexual y abren nuevas vías para la investigación en genética y reproducción.

Consideraciones éticas y desafíos futuros

   A pesar del potencial de esta tecnología, los científicos reconocen que su aplicación en humanos enfrenta importantes obstáculos éticos y técnicos. Las directrices internacionales, como las de la Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre, prohíben la edición genética hereditaria con fines reproductivos y el uso de gametos derivados de células madre humanas debido a los riesgos asociados.

   El equipo chino planea continuar sus investigaciones en animales más grandes, como monos, aunque advierten que las diferencias en la impronta genómica entre especies podrían complicar el proceso. Mientras tanto, este avance representa un paso significativo hacia la comprensión de la reproducción unisexual y sus posibles aplicaciones en el futuro.