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| Esta imagen de microscopio facilitada por la Universidad de Osaka y el Instituto de Investigación de Patología Molecular en octubre de 2024, muestra la fecundación de un óvulo de ratón marcado en rojo y verde. El ADN, marcado en azul, aparece en el óvulo en la parte superior y en un espermatozoide en la parte inferior izquierda. Crédito: Yonggang Lu/Universidad de Osaka/IMP vía AP |
Durante muchos años, el mecanismo exacto por el que un espermatozoide se fusiona con un óvulo ha sido una incógnita. Sin embargo, un reciente avance de científicos austriacos arroja nueva luz sobre este rompecabezas biológico. Sus investigaciones revelan que la fecundación en animales -desde peces hasta humanos- sigue un modelo de «cerradura y llave», en el que proteínas específicas del espermatozoide y el óvulo interactúan para permitir que el espermatozoide se adhiera.
«Este descubrimiento pone de relieve un mecanismo fundamental que probablemente comparten todos los vertebrados», afirma Andrea Pauli, coautora del estudio e investigadora del Instituto de Investigación de Patología Molecular de Viena.
El equipo de investigadores identificó tres proteínas distintas en el espermatozoide que se unen para formar lo que puede considerarse una llave. Esta «llave» abre el óvulo y permite que el espermatozoide se fije en él. Sus conclusiones, derivadas del estudio del pez cebra, ratones y células humanas, sugieren que este mecanismo se ha conservado a lo largo de millones de años de evolución. Estos revolucionarios resultados se publican en la revista Cell.
Estudios anteriores ya habían identificado dos proteínas implicadas en este proceso: una situada en la superficie del espermatozoide y otra en la membrana del óvulo. Pero aún no estaba claro cómo interactuaban. El laboratorio de Pauli, con colaboradores internacionales, aprovechó la potencia de AlphaFold, una herramienta de inteligencia artificial desarrollada por Google DeepMind.
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| Esta imagen de microscopio electrónico facilitada por el Instituto de Investigación de Patología Molecular en octubre de 2024, muestra un espermatozoide de pez cebra unido al sitio de entrada de espermatozoides de un óvulo de pez cebra. Crédito: IMP via AP |
Esta herramienta, cuyos creadores han sido galardonados recientemente con el Premio Nobel, ayudó al equipo a localizar una proteína desconocida hasta entonces que permite la interacción molecular inicial entre el espermatozoide y el óvulo. Sus experimentos demostraron cómo estas proteínas se coordinan en los organismos vivos, marcando un salto significativo en nuestra comprensión de la fertilización.
A pesar de estos avances, sigue sin resolverse un misterio clave: cómo penetra el espermatozoide en el óvulo una vez que se ha fijado. Pauli y su equipo tienen previsto estudiar esta cuestión.
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| Esta imagen de microscopio facilitada por el Instituto de Investigación de Patología Molecular en octubre de 2024, muestra espermatozoides humanos. Crédito: IMP vía AP |
Esta investigación podría tener implicaciones de gran alcance para la ciencia de la reproducción. Al comprender mejor los mecanismos de la fecundación, los científicos podrían desarrollar nuevos tratamientos para la infertilidad o incluso crear nuevas formas de anticoncepción.
David Greenstein, experto en genética y biología celular de la Universidad de Minnesota que no participó en el estudio, destacó la importancia de estos hallazgos. «Esta investigación podría ser decisiva para el desarrollo de anticonceptivos masculinos», afirmó, y añadió que el estudio también pone de relieve la relevancia del Premio Nobel de Química de este año.