Cap als espermatozoides de disseny

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EL MUNDO. VIERNES 2 DE MAYO DE 2014
EM2 / CIENCIA
BIOCIENCIA
Investigadores estadounidenses logran, por primera vez en el mundo, células germinales de
hombres estériles reprogramando células de su piel e inyectándolas en testículos de ratones
Hacia los espermatozoides ‘de diseño’
ÁNGELES LÓPEZ / Madrid
Los logros que se están consiguiendo en el laboratorio con las células
madre o con las iPS (células similares a las anteriores y pluripotentes
creadas por el Nobel Shinya Yamanaka), son muy numerosos y diversos. Sin embargo, estos éxitos hay
que enmarcarlos, de momento, en el
contexto de la experimentación y no
de su aplicación como terapias. Uno
de los últimos ha sido el que han
protagonizado investigadores de varias universidades estadounidenses
en el que demuestran que a partir de
la piel de hombres estériles se pueden obtener células iPS que, inyectadas en testículos de ratones, dan
lugar a células germinales, precursoras de espermatozoides.
Este nuevo paso en investigación
celular, más que ayudar a generar
una terapia para estos varones –algo que todavía no se puede hacer,
ya que no hay ningún dato que demuestre que el uso de estas células
sea seguro–, será útil para ayudar
a explicar las causas
genéticas de
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la infertilidad
d masculina
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a y ofrecerá
una ventana p
para conocer lla
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gía básica dell eesperma.
«Nuestros resultados
son los pris
meros en ofrecer un modelo experimental para estudiar el desarrollo
del esperma», afirma Renee Reijo
Pera del Instituto de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa y profesora de la Universidad
del Estado de Montana (EEUU).
«Además, hay potencial para la
aplicación de esta terapia celular en
la clínica, por ejemplo, para la generación de espermatozoides en un
mayor número y de más calidad en
el laboratorio», aventura esta prestigiosa investigadora.
Los problemas de fertilidad
afectan al 10-15% de las parejas.
En un 30% de los casos, el factor masculino es el que está
detrás de esta incapacidad
para tener hijos. A ese porcentaje hay que unir otro
20% en donde las causas
son mixtas: tanto el hombre
como la mujer tienen algún
problema para concebir. «Hoy en
día hay pocos tratamientos para mejorar la calidad del semen y su cantidad. Esta investigación es prometedora, pero todavía preliminar. Habrá
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que esperar, por lo menos,
ver
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a en primasi esta técnica es exitosa
e coordinates», afirma Julio Herrero,
dor de Reproducción Asistida
del
A
Hospital Vall d’Hebron, en
BarcelonB
arrc
a
na. Algo que reconoce el mismo
equipo de Reijo en su artículo, publicado en la revista Cell Reports, en el
que afirman que «se requieren futuros estudios para examinar la eficiencia de este procedimiento en un
receptor primate no humano para
promover la reconstitución completa de la espermatogénesis».
Porque el experimento en este caso consistió en tomar muestras de la
piel de cinco hombres para transformarlas en células madre pluripotentes o iPS. Tres de ellos tenían una
mutación genética en su cromosoma Y que les impide producir esperma (tenían azoospermia) y los otros
dos eran fértiles. Las células iPS de
los cinco fueron transplantadas en
los túbulos seminíferos de los testículos de ratones, que previamente
habían sido modificados para que
fueran estériles.
Lo que comprobaron fue que, una
vez inyectadas en los testículos, las
iPS se fueron transformando en células madre espermatogénicas, es
decir, las precursoras de los espermatozoides. «En este modelo de
trasplante, hemos visto la mejor diferenciación a línea germinal que
habíamos observado hasta ahora. Estamos sorprendidos por
la eficiencia. Nuestro sueño
es utilizar este modelo para fabricar un mapa genético de diferenciación de
células germinales humanas, incluidas algunas en unos estadíos
muy tempranos», adelanta Reijo. Y aunque
en el trabajo se comprobó que las iPS de
los varones estériles
produjeron menos células germinales que
las de los hombres fértiles, sí que da
esperanza para pensar que, en un futuro, este tipo de esterilidad no sea
impedimento para tener hijos.
Si diferenciar células de la piel
en otras como neuronas o musculares es algo complicado, lo es mucho
más cuando se persigue conseguir
espermatozoides u óvulos, como
explica Cristina Eguizabal, responsable de la Unidad de Terapia Celular del Centro Vasco de Transfusión
y Tejidos Humanos del Servicio
Vasco de Salud. «Un gameto sufre
una serie de cambios, denominados
meiosis, para convertirse en una
célula haploide [con 23 cromosomas] a partir de una diploide [con
46 cromosomas]. Esto hace más
compleja la diferenciación para estas células que, por ejemplo, para
los cardiomiocitos [las del corazón]. También a nivel epigenético,
para que sean funcionales requieren de muchos más pasos. Todo esto complica y hace más tediosa la
investigación in vitro con estas células, porque además no se conocen muchas cosas sobre los gametos en cuestión de marcadores de
El factor masculino de la esterilidad
La azoospermia, trastorno que padecen tres de los
participantes de este estudio, se trata de una anomalía
que conlleva la inexistencia de espermatozoides en el
eyaculado. Se estima que ésta es la causa del 5% de
las parejas con problemas de fertilidad. Se produce
bien porque los conductos deferentes estén
obstruidos o porque haya una causa genética u
hormonal. En la primera situación, mediante una
biopsia se recupera el esperma del testículo y luego
con una técnica de fecundación in vitro se fecunda el
óvulo. En cambio, si la causa es genética, «ahora
mismo no se hace nada, salvo recurrir a un banco de
semen. Ahí es donde este tipo de investigaciones
entraría en juego. Pero hay que probar su eficacia y
seguridad», explica José María Vendrell, jefe de la
Unidad de Andrología de Salud de la Mujer Dexeus.
diferenciación. El de Reijo es uno
de los pocos grupos serios que investiga sobre líneas germinales».
Eguizabal, junto con Juan Carlos Izpisúa y Anna Veiga, publicó
en 2011 en la revista Stem Cell un
trabajo en este sentido, cuando estaba trabajando en el Centro de
Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB). «En aquel entonces
creamos un protocolo para, a partir de iPS, diferenciar líneas germinales masculinas en el laboratorio. Pero ahora, el grupo de Reijo ha dado un paso más: hacerlo
in vivo, al inyectarlas en testículos
de ratones. Es una prueba de que
anidan ahí y de que se diferencian
a células madre espermatogénicas, que siguen siendo diploides.
Porque no han logrado espermatozoides, ya que el sistema reproductivo del ratón es muy diferente al humano. Pero demuestran
que para la diferenciación es muy
importante el entorno, el nicho,
porque hay señales de otras células cercanas y de hormonas para que las iPS se transformen
hacia eso y no hacia otra cosa.
Es necesario estar dentro del
entorno testicular».
Por su parte, Anna Veiga,
directora del Banco de Líneas
Celulares del CMRB, destaca
que «las iPS son herramientas
estupendas para ser modelos
de enfermedades. La idea no
es intentar encontrar ahora soluciones para la esterilidad sino
buscar un modelo de estudio, porque no hay tantas soluciones para
varones con problemas de fertilidad. Ahora mismo, los arreglamos
pescando los pocos espermatozoides que hay en el testículo, no administrando una terapia para que
produzcan más. Este estudio es
una herramienta para entender
estos problemas y buscar posibles
tratamientos pero en un contexto
de futuro».
En la misma línea se sitúa José
María Vendrell, jefe de la Unidad de
Andrología de Salud de la Mujer Dexeus, «éste es un resultado alentador pero, de momento, no cambia la
línea de tratamiento de las parejas
estériles. Es una expectativa posible
para un futuro tratamiento».
En ello insiste la propia investigadora: «Nuestros estudios sugieren
que el uso de células madre puede
servir como material de inicio para
diagnosticar los defectos de las células germinales». Pero también adelanta futuras aplicaciones porque esta técnica tiene «un gran potencial
para el tratamiento de personas que
por causas genéticas tienen nula o
escasa producción de esperma o para los supervivientes a un cáncer que
han perdido la capacidad reproductiva debido a tratamientos tóxicos
para su gónadas», concluye Reijo.