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| Un ratón adulto bipaterno con 18 retoques genéticos (izquierda) junto a un ratón no modificado con un progenitor macho y otro hembra (derecha). (Crédito de la imagen: Cortesía de Zhi-kun Li, et al.) |
En un logro sin precedentes, un equipo de científicos especializados en células madre ha logrado crear un ratón bipaterno -un ratón con dos progenitores masculinos- que sobrevivió hasta la edad adulta. Publicada el 28 de enero de 2025 en Cell Stem Cell, esta investigación pionera marca un hito importante en el campo de la biología reproductiva y la ciencia de las células madre. El estudio, dirigido por Wei Li, de la Academia China de las Ciencias (CAS) en Pekín, pone de relieve cómo la selección de genes de impronta específicos puede superar las antiguas barreras a la reproducción unisexual en mamíferos.
Durante décadas, los científicos han intentado crear mamíferos bipaternos o bimaternos, pero estos esfuerzos han sido en gran medida infructuosos. Los experimentos anteriores daban como resultado embriones que sólo se desarrollaban hasta cierto punto antes de detenerse debido a complicaciones genéticas y de desarrollo. El principal obstáculo radica en los genes de impronta, que regulan la expresión de genes de forma crítica para el desarrollo normal. Estos genes suelen expresarse de forma distinta según se hereden del padre o de la madre, lo que crea una barrera biológica a la reproducción unisexual.
Qi Zhou, del CAS y coautor del estudio, explica: «Los genes de impronta se consideran desde hace tiempo una barrera fundamental para la reproducción unisexual en mamíferos. Incluso cuando se construyen artificialmente embriones bimaternos o bipaternos, no consiguen desarrollarse adecuadamente debido a estos genes.»
El equipo de investigadores empleó técnicas avanzadas de ingeniería genética para modificar 20 genes clave de la impronta. Utilizando métodos como mutaciones de cambio de marco, supresiones de genes y ediciones de regiones reguladoras, pudieron abordar las anomalías de impronta que suelen perturbar el desarrollo. Este enfoque innovador no sólo permitió crear ratones bipaternos, sino también células madre con mayor pluripotencia, un factor crítico para la medicina regenerativa.
En primer lugar, los científicos obtuvieron ovocitos a partir de células madre pluripotentes masculinas utilizando organoides ováricos. A continuación, los ovocitos se fecundaron con esperma de otro varón. Mediante la modificación de los genes de impronta, el equipo logró evitar los defectos de desarrollo que habían obstaculizado intentos anteriores. Guan-Zheng Luo, de la Universidad Sun Yat-sen y coautor del trabajo, señala: «Estos resultados demuestran que las anomalías en la impronta son el principal obstáculo para la reproducción unisexual en mamíferos.»
Aunque esta investigación representa un avance monumental, no está exenta de limitaciones. Sólo el 11,8% de los embriones viables se desarrollaron hasta nacer, y muchas de las crías que nacieron presentaban defectos de desarrollo, patrones de crecimiento alterados y una esperanza de vida más corta. Además, los ratones bipaternos que alcanzaron la edad adulta eran estériles, aunque mostraban una mayor eficacia de clonación.
Zhi-Kun Li, del CAS, otro de los coautores, sugiere que nuevas modificaciones de los genes de impronta podrían conducir a la generación de ratones bipaternos sanos capaces de producir gametos viables. Esto podría abrir nuevas vías para tratar enfermedades relacionadas con la impronta y avanzar en la medicina regenerativa.
Las aplicaciones potenciales de esta tecnología van más allá de los ratones. El equipo de investigación pretende adaptar sus métodos para utilizarlos en animales más grandes, como los monos, aunque esto requerirá un esfuerzo considerable debido a las diferencias en las combinaciones de genes de impronta entre especies. Sin embargo, las implicaciones éticas de aplicar esta tecnología a los humanos siguen siendo tema de debate. La Sociedad Internacional para la Investigación con Células Madre prohíbe actualmente la edición del genoma hereditario con fines reproductivos y el uso de gametos humanos derivados de células madre para la reproducción, alegando problemas de seguridad.
Este estudio no sólo avanza en nuestra comprensión de la reproducción de los mamíferos, sino que también es prometedor para el futuro de la medicina regenerativa y de células madre. Al mejorar el potencial de desarrollo de las células madre embrionarias, esta investigación podría conducir a avances en la clonación, el modelado de enfermedades y las estrategias terapéuticas.