La producción de espermatozoides, a partir de las células reproductivas masculinas, es un proceso biológico muy complejo que, en la mayoría de los mamíferos, que puede exigir más de un mes de maduración en el interior de los testículos, que los científicos han intentando imitar in vitro sin éxito completo hasta hoy. Por eso fue tan dificil hasta ahora reproducirlos en placas de laboratorio.
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| La evolución de las células... (Imagen: Nature) |
Un grupo de expertos nipones de la Universidad de Yokohama lo han logrado por fin, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista revista 'Nature', con un sistema de cultivo que les permite producir esperma fuera de los testículos y completar su maduración, hasta el punto de que sea perfectamente viable para obtener descendientes (machos y hembras) sanos y fértiles. Los científicos hicieron los experimentos en ratones, pero confían en que su método puede perfeccionarse para ser aplicado en otras especies. Incluso cabría la posibilidad de utilizarlo como terapia en humanos, en caso de infertilidad masculina. Especialmente prometedor sería en casos de preadolescentes que deban someterse a
radioterapias o quimioterapias."La espermatogénesis humana [producción de espermatozoides] es uno de los procesos más complejos y lentos de proliferación celular secuencial y diferenciación en el organismo, que tarda más de un mes desde las células madre, pasando por la meiosis [reproducción celular], hasta la formación de espermatozoides", escriben Takehiko Ogawa y sus colegas en su artículo, publicado en dicha revista. "Nunca se ha reproducido todo el proceso completo in vitro en el caso de mamíferos". Ellos han partido de fragmentos de tejido testicular de ratones recién nacidos y los han mantenido en placas de cultivo durante dos meses con las condiciones adecuadas para la diferenciación celular y con los nutrientes necesarios. Al final del proceso han obtenido espermatozoides que han utilizado después, con técnicas de fertilización in vitro, para obtener crías. El hecho de que estas crías sean perfectamente normales y capaces de reproducirse, demuestra el éxito del experimento. Los investigadores han utilizado en el ensayo ratones modificados genéticamente para asociar marcadores fluorescentes a la expresión de determinadas proteínas y facilitar así el control de los procesos biológicos.
Estudiar la producción de espermatozoides
Los intentos anteriores de producir espermatozoides in vitro habían logrado reproducir sólo algunas partes del complejo proceso o no habían podido demostrar el éxito del experimento produciendo crías sanas y fértiles con esos espermatozoides cultivados, recuerdan los especialistas Marco Seandel y Shahin Rafii, del Weill Cornell Medical College (EEUU), en el comentario que publican en Nature acerca del trabajo de sus colegas japoneses.
Si los biólogos logran dar el salto desde los ensayos en ratones a su aplicación en humanos, se abrirá una vía terapéutica importante para casos de infertilidad masculina. Para soslayar el riesgo de infertilidad en el caso de quimioterapias y radioterapias, se puede congelar el esperma de los pacientes de manera que pueda ser utilizado con fines reproductivos tras el tratamiento. Pero en el caso de preadolescentes, argumentan Seandel y Rafii, la cosa se complica. La idea de crioconservar células madre capaces de convertirse en espermatozoides no se ha desarrollado plenamente en humanos, recuerdan estos dos expertos.
El director del Banco Andaluz de Células Madre de Granada (España), Pablo Menéndez, señala que la investigación es una prueba de concepto, la primera demostración de que es posible crear "algo parecido al esperma, funcionalmente activo" en el laboratorio. Aunque a su juicio, más que pensar en posibles aplicaciones clínicas de cara al futuro, lo más importante es haber sido capaces de reproducir el proceso para seguir estudiando "las señales celulares y mecanismos genéticos que guían el proceso de producción de esperma".
Preservar la fertilidad
Tal como añade la experta, Rita Vassena, del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), el trabajo de los investigadores japoneses abre la puerta a que, en el futuro, se puedan congelar células de los testículos de los preadolescentes con cáncer destinadas a producir esperma en el futuro; aunque insiste en que habrá que esperar a ver si el experimento puede reproducirse con éxito en humanos ("y ver qué pasa en ejemplares adultos", añade Menéndez). De hecho, como advierten los editorialistas, cualquier pequeño error genético que se produzca en el proceso puede tener consecuencias aún desconocidas en la descendencia.
Eso es algo que no ocurrió en el caso del experimento con ratones. Los ejemplares obtenidos mediante este cultivo celular resultaron completamente sanos, pero además fueron capaces de engendrar a su vez nueva crías sanas, lo que demuestra que no perdieron su fertilidad en el trámite de congelar, descongelar y cultivar el pequeño fragmento de testículo (de un tamaño de 1 mm). "La clave está en que se trataba de roedores neonatos", explica Vassena, "porque es más fácil trabajar con tejido aún inmaduro, con las células madre espermatogénicas que son las que van a dar lugar al esperma".
Pero con esta estrategia se podría practicar una biopsia testicular al paciente preadolescente antes de la quimioterapia o la radioterapia para obtener el tejido, conservarlo y, si hay infertilidad tras el tratamiento, utilizar fragmentos de los que obtener espermatozoides plenamente maduros.
"Una vez que se logre genera esperma 'in vitro', la espermatogénesis [producción de espermatozoides] humana será objeto de intenso estudio, lo que puede arrojar un buen número de resultados sobre este proceso y posibles patologías relacionadas con la infertilidad masculina", concluye el investigador Takehiko Ogawa.
(fuentes: ElMundo.es, ElPais.com, Nature)
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