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Maduración de espermatozoides in vitro

2011-03-29

Javier Flores, La Jornada

Una de las estrategias más importantes dentro de las tecnologías de reproducción asistida es la sustitución de los procesos biológicos que son esenciales para la procreación y, en consecuencia, para la continuidad de las especies. Las funciones que normalmente ocurren en los seres vivos son separadas de los cuerpos y llevadas a una escala de laboratorio en el que se busca replicar, lo más fielmente posible, las condiciones que se presentan en los organismos íntegros. Un ejemplo muy conocido es la fertilización in vitro, en la cual, la unión del óvulo y el espermatozoide, que en condiciones normales sucede en el cuerpo femenino, se produce ahora bajo la vigilancia de expertos en un tubo o en una pequeña caja de vidrio (de ahí la denominación latina que significa "dentro del vidrio", aunque en realidad estos recipientes son actualmente de plástico). Pero para que la fecundación pueda producirse, ya sea en el cuerpo o en el laboratorio, es necesario contar con células sexuales maduras.

En el más reciente número de la revista inglesa Nature, aparece un trabajo en el que por primera vez se reporta la maduración completa de espermatozoides in vitro. Tayuka Sato y un grupo de especialistas japoneses, encabezados por Takehiko Ogawa, lograron reproducir en su laboratorio la espermatogénesis (formación y desarrollo de espermatozoides) en cultivos de testículo de ratón. Se trata de un logro que es impresionante, pues ha sido una meta largamente acariciada por científicos de numerosos países, cuya búsqueda comenzó aproximadamente hace un siglo.

La maduración de los espermatozoides es un proceso muy complejo que ocurre en el testículo, en el que una célula primordial debe evolucionar hasta convertirse en una célula pequeña con una enorme cola o flagelo y dotada de gran movilidad. Mediante un proceso de división celular (llamada meiosis), la célula madura queda con la mitad de los cromosomas (lo que se conoce como una célula haploide), lo que permite que al unirse con el óvulo (también haploide) se forme un embrión con la totalidad de los cromosomas de la especie. Muchos grupos científicos en el orbe intentaron cultivar fragmentos de tejido testicular explorando distintas condiciones, sin lograr el desarrollo completo de estas células. Pero Ogawa y su equipo, analizando inicialmente los medios de cultivo, encontraron las sustancias que permitirían la hazaña.

Estos autores lograron evidenciar los compuestos que favorecen este desarrollo in vitro, como el denominado KSR (empleado para el cultivo de otro tipo de células), factor en el que descubrieron uno de los elementos que resultó clave en sus experimentos. Se trata de una proteína bovina rica en grasas llamada AlbuMAX, que favorece el desarrollo de los espermatozoides en condiciones de laboratorio. Crearon así un sistema de cultivo capaz de inducir y mantener la espermatogénesis fuera del cuerpo ¡durante más de dos meses!, lo que abre un campo muy promisorio para la investigación en esta materia hacia el futuro.

Pero uno de los retos principales consistía en demostrar si las células creadas de esta forma, son funcionalmente aptas. Por medio de algunas modalidades de la fertilización in vitro, los autores citados inyectaron los espermatozoides madurados artificialmente en óvulos de hembras adultas. Los embriones resultantes fueron implantados en el útero de hembras subrogadas y el resultado fue el nacimiento de una generación de 11 ratoncitos, ocho hembras y cuatro machos, lo que no deja duda acerca de la capacidad funcional de estos espermatozoides. No sólo eso, los ratoncitos nacidos de esta forma crecieron y se reprodujeron, dando lugar a una segunda generación de roedores.

Los investigadores de la Universidad de Yokohama se formularon además la pregunta sobre si el tejido testicular (con dimensiones entre uno y tres milímetros) podría ser preservado a bajas temperaturas (en nitrógeno líquido), y luego, al recuperarlo, expresar la espermatogénesis. La respuesta fue afirmativa, pues el tejido criopreservado por espacio cercano a un mes, al regresar a una temperatura de 34 grados centígrados, fue capaz de continuar con la producción de espermatozoides.

Si bien los resultados obtenidos en ratones no pueden trasladarse de forma automática a nuestra especie, resulta indudable que constituyen una esperanza para enfrentar en el futuro algunas formas de infertilidad masculina. La preservación del tejido testicular permite anticipar también su empleo en diversos tipos de cáncer juvenil en el que los tratamientos producen esterilidad. Pero además de sus posibles aplicaciones, este trabajo representa un importante avance en el conocimiento, pues abre las puertas para comprender los mecanismos moleculares que intervienen en uno de los procesos más enigmáticos y complejos en las ciencias de la vida.