En un par de primicias mundiales, los cient\u00edficos de la UBC han impreso c\u00e9lulas testiculares humanas en 3D e identificaron signos tempranos prometedores de capacidades de producci\u00f3n de esperma. Los investigadores, dirigidos por el profesor asistente de urolog\u00eda de la UBC, el Dr. Ryan Flannigan, esperan que la t\u00e9cnica alg\u00fan d\u00eda ofrezca una soluci\u00f3n para las personas que viven con formas de infertilidad masculina actualmente intratables.<\/p>\n\n\n\n
“La infertilidad afecta al 15% de las parejas y los factores masculinos son una causa contribuyente en al menos la mitad de esos casos”, dijo el Dr. Flannigan, cuyo laboratorio tiene su sede en el Centro de pr\u00f3stata de Vancouver en el Hospital General de Vancouver.<\/p>\n\n\n\n
“Estamos imprimiendo en 3D estas c\u00e9lulas en una estructura muy espec\u00edfica que imita la anatom\u00eda humana, que creemos que es nuestra mejor oportunidad para estimular la producci\u00f3n de esperma. Si tiene \u00e9xito, esto podr\u00eda abrir la puerta a nuevos tratamientos de fertilidad para parejas que actualmente no tienen otras opciones”. <\/p>\n\n\n\n
Dentro de los test\u00edculos humanos, los espermatozoides son producidos por peque\u00f1os tubos conocidos como t\u00fabulos semin\u00edferos. En la forma m\u00e1s grave de infertilidad masculina, conocida como azoospermia no obstructiva (NOA), no se encuentran espermatozoides en la eyaculaci\u00f3n debido a la disminuci\u00f3n de la producci\u00f3n de espermatozoides dentro de estas estructuras. Si bien en algunos casos los m\u00e9dicos pueden ayudar a los pacientes de NOA realizando una cirug\u00eda para encontrar espermatozoides extremadamente raros, el Dr. Flannigan dice que este procedimiento solo tiene \u00e9xito la mitad de las veces.<\/p>\n\n\n\n
“Desafortunadamente, para la otra mitad de estas personas, no tienen ninguna opci\u00f3n porque no podemos encontrar esperma para ellos”.<\/p>\n\n\n\n
Esos son los pacientes que el equipo del Dr. Flannigan espera ayudar. Para el estudio reciente, los investigadores realizaron una biopsia para recolectar c\u00e9lulas madre de los test\u00edculos de un paciente que vive con NOA. Luego, las c\u00e9lulas se cultivaron y se imprimieron en 3D en una placa de Petri en una estructura tubular hueca que se asemeja a los t\u00fabulos semin\u00edferos productores de esperma.<\/p>\n\n\n\n
Doce d\u00edas despu\u00e9s de la impresi\u00f3n, el equipo descubri\u00f3 que las c\u00e9lulas hab\u00edan sobrevivido. No solo eso, hab\u00edan madurado hasta convertirse en varias de las c\u00e9lulas especializadas involucradas en la producci\u00f3n de espermatozoides y mostraban una mejora significativa en el mantenimiento de las c\u00e9lulas madre espermatogoniales, ambos signos tempranos de la capacidad de producir espermatozoides. Los resultados del estudio se publicaron recientemente en Fertility and Sterility Science.<\/p>\n\n\n\n
“Es un gran hito, ver estas c\u00e9lulas sobrevivir y comenzar a diferenciarse. Hay un largo camino por recorrer, pero esto hace que nuestro equipo tenga muchas esperanzas”, dijo el Dr. Flannigan.<\/p>\n\n\n\n
El equipo ahora est\u00e1 trabajando para “entrenar” a las c\u00e9lulas impresas para que produzcan esperma. Para hacer esto, expondr\u00e1n las c\u00e9lulas a diferentes nutrientes y factores de crecimiento y ajustar\u00e1n la disposici\u00f3n estructural para facilitar la interacci\u00f3n de c\u00e9lula a c\u00e9lula. Si pueden lograr que las c\u00e9lulas produzcan espermatozoides, esos espermatozoides podr\u00edan usarse potencialmente para fertilizar un \u00f3vulo mediante fertilizaci\u00f3n in vitro, lo que brinda una nueva opci\u00f3n de tratamiento de fertilidad para las parejas.<\/p>\n\n\n\n
El programa de investigaci\u00f3n del Dr. Flannigan tambi\u00e9n ha arrojado nueva luz sobre los mecanismos gen\u00e9ticos y moleculares que contribuyen a la NOA. Han estado utilizando varias t\u00e9cnicas de secuenciaci\u00f3n de c\u00e9lulas individuales para comprender la expresi\u00f3n g\u00e9nica y las caracter\u00edsticas de cada c\u00e9lula individual, y luego han aplicado modelos computacionales de estos datos para comprender mejor las causas fundamentales de la afecci\u00f3n e identificar nuevas opciones de tratamiento. El trabajo ha sido altamente colaborativo, involucrando a investigadores de la UBC en inform\u00e1tica, matem\u00e1ticas e ingenier\u00eda, as\u00ed como colaboraciones internacionales.<\/p>\n\n\n\n
“Cada vez m\u00e1s, estamos aprendiendo que es probable que haya muchas causas diferentes de infertilidad y que cada caso es muy espec\u00edfico para cada paciente”, dijo el Dr. Flannigan. “Con eso en mente, estamos adoptando un enfoque personalizado de medicina de precisi\u00f3n: tomamos c\u00e9lulas de un paciente, tratamos de comprender qu\u00e9 anomal\u00edas son exclusivas de ellos y luego imprimimos en 3D y apoyamos las c\u00e9lulas de manera que superen esas deficiencias originales”.<\/p>\n\n\n\n