Un equipo de científicos especializados en células madre ha utilizado con éxito la ingeniería de células madre embrionarias para crear un ratón bipaterno (un ratón con dos padres machos) que vivió hasta la edad adulta. Sus resultados, publicados el 28 de enero de 2025 en Cell Stem Cell, describen cómo la selección de un conjunto particular de genes implicados en la reproducción permitió a los investigadores superar desafíos previamente insuperables en la reproducción unisexual en mamíferos.
Los científicos han intentado crear ratones bipaternos antes, pero los embriones se desarrollaron solo hasta cierto punto y luego dejaron de crecer. En este caso, los investigadores, dirigidos por el autor correspondiente Wei Li de la Academia China de Ciencias (CAS) en Pekín, se centraron en la selección de genes de impronta, que regulan la expresión genética de diversas formas.
“Este trabajo ayudará a abordar una serie de limitaciones en la investigación de células madre y medicina regenerativa”, dice Li.
“Las características únicas de los genes de impronta han llevado a los científicos a creer que son una barrera fundamental para la reproducción unisexual en mamíferos”, dice el coautor correspondiente Qi Zhou, también de la CAS.
“Incluso cuando se construyen embriones bimaternos o bipaternos artificialmente, no se desarrollan adecuadamente y se estancan en algún momento durante el desarrollo debido a estos genes”.
En los intentos anteriores de crear un ratón bipaterno se utilizaron organoides ováricos para derivar ovocitos de células madre pluripotentes masculinas; esos ovocitos luego se fertilizaron con esperma de otro macho. Sin embargo, cuando los cromosomas homólogos (los cromosomas que se dividen durante la meiosis para crear ovocitos y espermatozoides) se originaron en el mismo sexo, surgieron anomalías en la impronta, lo que llevó a graves defectos de desarrollo.
En este estudio, los investigadores modificaron 20 genes clave de impronta individualmente utilizando una serie de técnicas diferentes, incluidas mutaciones por cambio de marco de lectura, deleciones de genes y ediciones de regiones reguladoras. Descubrieron que estas ediciones no solo permitían la creación de animales bipaternos que a veces vivían hasta la edad adulta, sino que también conducían a células madre con pluripotencia más estable.
“Estos hallazgos proporcionan evidencia sólida de que las anomalías de impronta son la principal barrera para la reproducción unisexual de los mamíferos”, dice el coautor correspondiente Guan-Zheng Luo de la Universidad Sun Yat-sen en Guangzhou.
“Este enfoque puede mejorar significativamente los resultados del desarrollo de las células madre embrionarias y los animales clonados, allanando un camino prometedor para el avance de la medicina regenerativa”.
Los investigadores señalan varias limitaciones que su trabajo aún debe abordar. Por un lado, solo el 11,8% de los embriones viables fueron capaces de desarrollarse hasta el nacimiento, y no todas las crías que nacieron vivieron hasta la edad adulta debido a defectos de desarrollo. La mayoría de los que vivieron hasta la edad adulta tenían un crecimiento alterado y una esperanza de vida más corta. Además, los ratones que vivieron hasta la edad adulta eran estériles, aunque mostraron una mayor eficiencia de clonación.
“Otras modificaciones de los genes de impronta podrían facilitar potencialmente la generación de ratones bipaternales sanos capaces de producir gametos viables y conducir a nuevas estrategias terapéuticas para las enfermedades relacionadas con la impronta”, dice el coautor correspondiente Zhi-Kun Li de la CAS.
Fuente: Phys.org.