Un laboratorio chino logra que nazcan crías de ratón sanas de dos madres
Un equipo científico chino ha obtenido ratones sanos de dos hembras usando células madre y edición de genes específicos. Las 29 crías tuvieron luego su propia descendencia por reproducción normal. Los investigadores usaron una técnica similar con dos padres, pero los recién nacidos solo sobrevivieron un par de días.
Crías sanas de ratón nacidas de dos madres. / Leyun Wang
Algunos reptiles, anfibios y peces son capaces de reproducirse sin dos progenitores de distintos sexos. No es el caso de los mamíferos. Ahora, investigadores de la Academia China de las Ciencias han logrado producir 29 ratones sanos de dos madres utilizando células madre y edición genética. Los resultados del trabajo se han publicado en la revista Cell Stem Cell.
“Queríamos saber por qué los mamíferos solo se pueden reproducir por vía sexual. Tratamos de averiguar si podríamos producir ratones sanos de dos hembras o incluso de dos machos utilizando células madre embrionarias haploides con deleciones de genes”, dice Qi Zhou, coautor del trabajo.
El equipo utilizó células madre embrionarias y obtuvo 29 crías sanas que luego se reprodujeron normalmente
En los mamíferos, algunos genes de la madre o del padre se desactivan y quedan silenciados durante el desarrollo de los gametos, mediante un mecanismo llamado impronta. Los descendientes a los que les falta material genético de la madre o del padre pueden sufrir anormalidades del desarrollo o no ser viables.
Las nuevas 29 crías chinas no son las primeras nacidas de dos madres. En 2004, investigadores japoneses ya habían logrado producir ratones bimaternos eliminando estos genes improntados de óvulos inmaduros. “Sin embargo, mostraron características defectuosas y el método era muy poco práctico, difícil de usar”, destaca Zhou.
En esta ocasión, en lugar de óvulos, el equipo de Zhou utilizó células madre embrionarias (ESC) haploides, que contienen la mitad del número normal de cromosomas y ADN de un solo progenitor, una hembra en este caso. Los investigadores creen que esa fue la clave del éxito.
Eliminaron tres regiones improntadas de las ESC haploides de hembra y las inyectaron en óvulos de otra hembra. En total produjeron 29 crías vivas de 210 embriones. Los ratones nacieron sanos, vivieron hasta la edad adulta y tuvieron su propia descendencia de manera normal.
Según los autores, una de las ventajas de usar estas células madre embrionarias es que, incluso antes de que se eliminen los genes problemáticos, contienen menos impronta programada. “Las ESC haploides son más similares a las células germinales primordiales, precursoras de los óvulos y los espermatozoides. La huella genómicaque se encuentra en los gametos se borra”, dice Hu.
En el experimento también nacieron crías de ratón de dos padres, como la que aparece en la imagen, pero solo sobrevivieron 48 horas./ Leyun Wang
Los ratones de dos padres murieron a los dos días
En el experimento también se produjeron doce ratones vivos a término con dos padres utilizando un procedimiento similar pero más complicado. Las ESC haploides que contienen solo el ADN de un progenitor masculino se modificaron para eliminar siete regiones improntadas clave. Luego se inyectaron esas células editadas, junto con el esperma de otro ratón macho, en un óvulo al que se le había extraido el núcleo con su material genético femenino.
Así se creó un embrión que contenía solo ADN de los dos padres varones. Estos embriones fueron transferidos junto con material placentario a madres subrogadas que los llevaron a término.
“Todavía existen obstáculos para el uso de estos métodos en otros mamíferos”, dice Wei Li, coautora del estudio
Las crías de dos padres solo sobrevivieron 48 horas, pero los investigadores planean mejorar el proceso para que los ratones bipaternos vivan hasta la edad adulta.
En 2011 se obtuvieron resultados similares con un método distinto. A partir de las células madre del primer padre, se produjo una ratona para que se aparease con el segundo padre. Ese método esquivaba el problema de la impronta, pero presentaba obstáculos éticos y prácticos si esta tecnología alguna vez fuera considerada para ser utilizada en humanos.
Wei Li, otra de las autoras, 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 la investigadora.
Referencia bibliográfica:
Qi Zhou, Wei Li. “Generation of Uniparental Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions”. Cell Stem Cell (11 de octubre, 2018).
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