Ratón dos padres | ciencia y vida

Pasarán veinte años desde que sepamos que cualquiera de nuestras células puede convertirse en una célula de otro tipo, por ejemplo, una célula de la piel en una neurona. Solo es necesario realizar algunas operaciones de biología molecular. En 2006, Shinya Yamanaka y sus colegas demostraron cómo un cóctel de cuatro proteínas devuelve una célula madura y especializada a la infancia: pierde sus funciones adultas y se vuelve muy similar a la célula madre embrionaria. Estas células se denominan células madre pluripotentes inducidas: pueden dividirse durante mucho, mucho tiempo y su desarrollo puede dirigirse en cualquier dirección. (La pluripotencialidad solo significa que dicha célula, como una célula embrionaria real, puede convertirse en cualquier célula funcional: muscular, epitelial, nerviosa, etc.) Solo necesita elegir las instrucciones de proteínas correctas: como con la transformación de una célula madura en una célula madre inducida, todo lo deciden las proteínas que controlan la actividad de los genes. Pero primero procesamos una célula madura con proteínas que incluyen, en términos generales, genes embrionarios en ella, y luego procesamos la célula madre resultante con proteínas que le darán una nueva especialización.

Shinya Yamanaka recibió el Premio Nobel por su descubrimiento y, desde entonces, el número de estudios con células madre inducidas ha alcanzado proporciones astronómicas. Por lo general, las células para tal transformación se toman de la piel; esta es la más fácil. En cuanto a en qué se pueden convertir, es justo decir que hacer la reprogramación necesaria no siempre es fácil. Por ejemplo, ¿cómo hacer un óvulo a partir de una célula de piel masculina? Como puede suponer, el problema aquí está en los cromosomas. La célula de la piel, por supuesto, tendrá un conjunto masculino de cromosomas sexuales: X e Y. La célula madre inducida también tendrá una X y una Y. A continuación, necesitamos obtener lo que se llama la célula progenitora de la célula germinal. Estas células precursoras, tanto en hombres como en mujeres, se dividen de una manera especial, de modo que el resultado son células germinales no con un conjunto doble (diploide), sino con un conjunto único (haploide) de todos los cromosomas. Los machos producen espermatozoides que portan X o Y; en las hembras, óvulos que solo contienen X. Puede intentar dirigir la célula madre con el conjunto masculino de cromosomas sexuales hacia la célula precursora femenina. Sin embargo, debido a que tendrá diferentes cromosomas sexuales (es decir, X e Y, no X y X), la célula precursora no podrá dividirse “a la manera femenina”, es decir, con la formación de un huevo hecho y derecho.

Sin embargo, el personal de la Universidad de Kyushu, la Universidad de Osaka y otros centros de investigación en Japón lograron resolver este problema. Aprovecharon el hecho de que las células madre a veces pierden uno de los cromosomas sexuales durante la división. En la vida, tales pérdidas no pasan sin dejar rastro y muere la célula equivocada. Pero en el laboratorio, se puede capturar una célula madre con un solo cromosoma X para duplicar ese único cromosoma X. Puede duplicar el cromosoma con la ayuda de sustancias especiales que afectan la distribución del material genético en una célula en división. Debe intervenir cuando una célula con una “X” quiere compartir y hacer una copia del cromosoma X, e intervenir para que una célula hija obtenga dos “X” y la otra nada. Ahora tendremos una célula madre que obtuvimos de una célula de piel masculina, pero que, sin embargo, tiene ambos cromosomas sexuales femeninos. Y ahora, a partir de él, puede hacer de manera segura una célula precursora del huevo, y del predecesor, el huevo mismo. Y fertilizar el óvulo con un espermatozoide real trasplantando el embrión a una madre sustituta.

Todos estos adornos moleculares-celulares se describen en un artículo publicado anteayer en Naturaleza. Los investigadores lograron obtener ratones vivos reales, que nacieron así de dos padres. Sin embargo, de seiscientos treinta embriones, solo siete se convirtieron en ratones, es decir, poco más del 1%. La eficacia del procedimiento, por decirlo suavemente, no es muy destacable, y no está muy claro si se puede aumentar. Sin embargo, incluso con tal eficiencia, es muy posible intentar restaurar el número de algunos animales en peligro de extinción, de los cuales solo quedan unos pocos machos y hembras, categóricamente reacios a aparearse entre sí.

Por cierto, hace cinco años escribimos sobre otros experimentos en los que nacían ratones de laboratorio de dos hembras o de dos machos. Aunque el enfoque en ese estudio fue ligeramente diferente, el porcentaje de embriones viables también fue bastante bajo.