Ciencia

Los ratoncitos que nacieron de padres del mismo sexo

¿Recuerdan a una reina de belleza colombiana que inmortalizó la frase “hombre con hombre, mujer con mujer, del mismo modo y en el sentido contrario”? Pues Sergio ha visto el video cientos de veces y hoy acabó de comprender que esas palabras siempre tuvieron un significado más profundo y profético. No, no crean que Sergio está drogado (bueno fuera), lo que pasa es que hace unas horas se publicó un artículo IM-PAC-TAN-TE que reporta, por primera vez en la historia, la generación de crías de ratones sanos utilizando el ADN de dos madres de ratones; además, algunas de esas crías maduraron y tuvieron su propia descendencia. ¿Cóoooomo la béisbol? Permitan que Sergio les cuente un poco más del trabajo de estos investigadores publicado en la revista Cell Stem Cell.

Es conocido que algunos animales, como ciertas especies de aves, peces o lagartos, pueden reproducirse usando sólo a un sexo o a un único individuo. Sin embargo, los mamíferos necesitamos a miembros del sexo opuesto para engendrar a la próxima generación. En los mamíferos, debido a que ciertos genes maternos o paternos se desactivan durante el desarrollo mediante un mecanismo llamado impronta genómica, los descendientes que no reciben material genético de una madre y un padre pueden experimentar anomalías del desarrollo o pueden no ser viables. Las huellas genéticas que involucra la impronta son un tipo de “etiqueta” química que se adhiere al material genético y desactiva un gen. Estas huellas se han descrito ampliamente en los últimos 20 años y se han relacionado con otros fenómenos epigenéticos que tienen que ver con la obesidad, cáncer, pigmentación de la piel o plantas, determinación del sexo en reptiles, efectos nutricionales en mamíferos, enfermedades cardiovasculares, entre otros muchos fenómenos.

Imagen 1
Mecanismos de la impronta genética que se utiliza para silenciar genes en los espermatozoides y óvulos. De esta forma, se asegura que la generación de las crías sólo sea posible cuando se combinen células de sexos opuestos. Modificado de: University of Utah.

De esas huellas genéticas, aproximadamente 110 se han encontrado en genes que afectan el crecimiento de un embrión. Así, muchos genes que están “marcados” o “etiquetados” en un sexo, permanecen sin marcar en el sexo opuesto; de esta forma, cuando la combinación genética ocurre en los embriones, no se repiten genes que tienen alguna marca. La combinación de dos de los mismos genes marcados, lo que sucedería con padres del mismo sexo, lleva a la generación de un embrión inviable que termina muriendo.

Partiendo de este conocimiento e intentando superar esta barrera, los investigadores de la Academia de Ciencias de Beijing utilizaron células madre embrionarias haploides (ya sea un óvulo o un espermatozoide) que contienen la mitad del número normal de cromosomas y ADN de un solo padre. Dichas células, como la mayoría de las células, contienen regiones genéticas que pueden producir etiquetas químicas. Mediante un proceso de ensayo y error, eliminaron estas regiones genéticas en lotes, buscando grupos de regiones que pudieran eliminarse sin detener la producción de un embrión sano. Para eliminar las regiones se utilizó la herramienta Crispr-Cas9, el Photoshop de la genética, una técnica bien rifada que es capaz de hacer Ctrl+C/Ctrl+V en un gen y editarlo efectivamente (Sergio próximamente les contará más sobre esta herramienta rebonita). Una vez que encontraron las regiones “eliminables”, entonces combinaron la célula madre de un ratón hembra con la célula madre de otra hembra para así producir crías de dos madres. Lo mismo hicieron con las células de dos padres: tomaron la célula madre de un macho y la inyectaron, junto con el esperma de otro macho, en un óvulo sin núcleo para crear descendencia de dos padres; es decir: “hombre con hombre y mujer con mujer”.

Imagen 2
Procedimiento seguido por los investigadores para generar ratones de padres del mismo sexo. Modificado de: Li et al., 2018.

Después de eliminar 3 regiones genéticas, Li y colaboradores lograron producir 29 ratones vivos de dos hembras, 7 de los cuales fueron capaces de reproducirse y generar sus propias crías, ¡siete de ellos! En cambio, fue necesario eliminar 7 regiones para producir ratones de dos machos, aunque estos ratones bebés sólo lograron sobrevivir 2 días ya que sufrieron de problemas para respirar y metabolizar ciertos nutrientes. Resultados similares se obtuvieron en 2011, pero utilizando un método que se basó en un intermediario femenino producido a partir de las células madre del primer padre para aparearse con el segundo padre; sin embargo, los embriones derivados no fueron completamente sanos ni lograron reproducirse. Así, por primera vez en la historia se logró tener generaciones de ratones sanos, viables y, al parecer, sin ninguna deficiencia genética.

A pesar del resultado impresionante, hay que señalar que todavía existen obstáculos para el uso de estos métodos en humanos u otros mamíferos, incluidos la necesidad de entender los mecanismos moleculares que subyacen el desarrollo, el identificar genes problemáticos que son exclusivos de cada especie, la preocupación por los descendientes que no sobreviven o que experimentan anormalidades graves, además de las implicaciones éticas de estos desarrollos. No obstante, la investigación reveló algunas de las regiones más importantes que dificultan el desarrollo de crías con padres del mismo sexo, que también son interesantes para estudiar la impronta genética y la clonación de animales. El futuro de estas investigaciones indudablemente seguirá llegando a nuestros oídos y deberemos estar atentos a las aplicaciones de estos estudios.

Sin más, después de los orgasmos nerdos que tuvo, Sergio se despide de ustedes y se larga a corear las viejitas de Shakira a su concierto… No’cierto, Sergio es pobre y no compró boleto pero se va a su casa para echarse una caguamita cantando y descubrí lo que significa una rosa y me enseñaste a decir mentiras piadosas para poder verte a horas no adecuadas y a reemplazar palabras por miradas… ♫ Hasta pronto.

¿Quieres leer más al respecto?

Li, Z., L. Wang, L. Wang, et al., 2018. Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(18)30441-7#%20

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