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Generación de ratones bimaternos o bipaternos

Academia de Ciencias en China
Científicos consiguen reproducir ratones con padres biológicos del mismo sexo. Imagen: Cell Stem Cell

Algunos reptiles, anfibios y peces pueden reproducirse con un padre del mismo sexo, pero es un desafío para los mamíferos hacer lo mismo incluso con la ayuda de la tecnología de fertilización.

En los mamíferos, ciertos genes maternos o paternos se desactivan durante el desarrollo mediante un mecanismo llamado impronta genómica (IG), proceso importante del desarrollo de los mamíferos incluyendo los seres humanos, que pone de manifiesto la necesidad de la presencia de ambos genomas, materno y paterno, para un desarrollo embrionario normal, aquellas crías que no reciben material genético tanto de la madre como del padre pueden experimentar anomalías del desarrollo o pueden no ser viables.

En este sentido, investigadores de la Academia de Ciencias de China, Beijing, utilizando métodos de manipulación genética y técnicas de fertilización, lograron producir ratones sanos con padres biológicos del mismo sexo, las 29 crías tuvieron luego su propia descendencia por reproducción normal, en el caso de progenitores bimaternos. Sin embargo, los ratones con dos padres machos sólo vivieron unos pocos días. Los resultados del estudio fueron publicado en la revista Cell Stem Cell.

«Tratamos de descubrir si se podrían producir ratones sanos con dos hembras, o incluso ratones con dos progenitores masculinos, utilizando células madre embrionarias haploides con deleciones genéticas», dijo el autor coautor del artículo, Zhou Qi, profesor del Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias.

El equipo de Zhou utilizó células madre embrionarias (ESC) haploides (que contienen la mitad del número normal de cromosomas, son células germinales primordiales, precursoras de los óvulos y espermatozoides), a éstas células se le eliminaron tres regiones de impronta genómica. Los ESC bimaternas o bipaternas fueron «mezclados» e inyectadas en los óvulos enucleados (sin núcleo) de otro ratón hembra.

Arriba, esquema de la generación de ratones bimaternos mediante inyección de ovocitos que llevan deleción de IG. Abajo, esquema de la generación de ratones bipaternos mediante complementación tetraploide, con deleción de regiones IG. Imagen modificada de Cell Stem Cell

 

Produjeron 12 ratones vivos a término con dos padres genéticos con un procedimiento similar pero más complicado. Las ESC haploides que contienen solo el ADN de un progenitor masculino se modificaron para eliminar siete regiones impresas clave.

Luego se inyectaron los ESC haploides editados, junto con el esperma de otro ratón macho, en una célula de óvulo que tenía su núcleo y, por lo tanto, se eliminó su material genético femenino. Resultando en un embrión que contenía solo ADN genómico de los dos padres machos. Estos embriones fueron transferidos junto con material placentario a madres sustitutas, quienes los llevaron a término. Pero solo sobrevivieron 48 horas después del nacimiento, los investigadores planean mejorar el proceso para que los ratones bipaternos vivan hasta la edad adulta.

Wei Li, otra autor del artículo, señala que «todavía existen obstáculos para el uso de estos métodos en otros mamíferos, incluida la necesidad de identificar genes improntados problemáticos que son exclusivos de cada especie. A esto se añade la preocupación por los descendientes que no sobreviven o experimentan anormalidades graves». Sin embargo, esperan explorar estas técnicas en otros animales de laboratorio.

«Esta investigación nos muestra lo que es posible. Hemos visto que los defectos en los ratones bimaternos se pueden eliminar y que las barreras de reproducción bipaterna en los mamíferos se podrá lograr mediante la modificación de la impronta. Además, nuestro trabajo también es interesante para el estudio de la impronta genómica y el avance en la clonación animal», concluye el investigador.

La técnica utilizada en el nuevo estudio no ayudará a las parejas humanas del mismo sexo a producir hijos biológicos en el corto plazo. La naturaleza integral de las manipulaciones involucradas descarta, al menos por ahora, cualquier intento de generar embriones humanos bimaternos.

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