El sexo es un método de reproducción que tiene como ventaja mezclar los genes de dos individuos para aumentar la diversidad genética de la descendencia. La ciencia ha conseguido dominar parte del proceso, pero hay algo que las técnicas de reproducción asistida no han alterado: todos procedemos de una madre que aporta un óvulo y de un padre que proporciona el espermatozoide.
Aunque no es previsible que esto vaya a cambiar pronto en los humanos, en los laboratorios ya se ha conseguido hacerlo en ratones: en un nuevo estudio, publicado ahora en la revista Cell Stem Cell, investigadores chinos han obtenido ratones de dos padres biológicos, un logro técnico de aplicaciones aún limitadas e inciertas.
Este último avance tiene sus raíces en las tecnologías de células madre, desarrolladas principalmente a finales del siglo pasado y comienzos de este. La idea básica consiste en que toda la diversidad celular de un organismo, ya se trate de neuronas, fibras musculares o glóbulos rojos de la sangre, procede originalmente de células embrionarias capaces de diferenciarse en todos estos tipos especializados.
Hace ya décadas, los científicos consiguieron reprogramar células adultas de distintas especies, incluidos los humanos, para generar in vitro otras con estas capacidades múltiples, llamadas pluripotentes. La mayor aplicación de estas técnicas es la medicina regenerativa, crear tejidos y órganos para trasplante y tratamiento.
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Pero si estas células pueden generar, en teoría, cualquier tipo de célula del organismo, ¿por qué no los gametos, espermatozoides y óvulos aptos para la reproducción? Este caso presenta dificultades añadidas, ya que se trata de células complejas y especiales, con la mitad de la dotación cromosómica normal (llamadas haploides) que se completa al unirse al gameto del otro sexo. Esto incluye los cromosomas sexuales: las células femeninas llevan dos cromosomas X, que en los óvulos se reducen a uno, y las masculinas albergan cromosomas X e Y, de los cuales solo uno permanece en el espermatozoide. Pero a pesar de la complejidad adicional, en los últimos años se ha logrado crear gametos in vitro a partir de células pluripotentes.
Un reto aún mayor es saltar la barrera del sexo: crear óvulos de células madre masculinas, o espermatozoides a partir de las femeninas. En este caso las complicaciones se multiplican, pero también los científicos han avanzado grandes pasos. En 2023 el genetista Katsuhiko Hayashi, de la Universidad de Osaka en Japón, consiguió obtener ratones con dos padres biológicos, aprovechando un raro fenómeno por el que algunas células madre pluripotentes masculinas en cultivo pierden espontáneamente el cromosoma Y. Hayashi indujo a estas células a duplicar su cromosoma X, convirtiéndolas así en células femeninas con las que después generaba óvulos —con un solo cromosoma X— que podían fertilizarse con espermatozoides normales y gestarse en hembras subrogadas.
El nuevo trabajo, dirigido por investigadores de la Academia China de Ciencias (ACS), llegó a un resultado final similar, pero generando la célula de origen masculino que actúa como óvulo mediante un procedimiento completamente distinto. Lo que se ha hecho es inyectar un espermatozoide en un óvulo sin material genético para obtener células pluripotentes haploides.
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Para poder emplear estas células como gameto femenino, las han modificado genéticamente para corregir la llamada impronta genómica, que consiste en ciertas marcas químicas que llevan los genes procedentes del padre o de la madre y que controlan su comportamiento. Salvando el cromosoma Y exclusivamente masculino, tanto hombres como mujeres llevamos los mismos genes en el resto de nuestro ADN —con variaciones que determinan los diferentes rasgos—, pero esto no implica que los genes paternos y maternos actúen del mismo modo en la descendencia: las marcas que forman la impronta genómica hacen que ciertos genes estén controlados por la herencia materna y otros por la paterna.
Al intentar simular un óvulo con células masculinas, esto se convierte en un serio impedimento, ya que las células masculinas llevan la impronta de su sexo. En investigaciones anteriores, esta limitación ha causado defectos en el desarrollo y la muerte de los embriones. Así, los investigadores chinos han utilizado herramientas de edición genética para retocar 20 áreas del genoma, de modo que las células obtenidas se liberasen de esa impronta genómica condicionante. Por último, han inyectado estas células de nuevo en otro óvulo sin ADN, junto con esperma masculino, para obtener células pluripotentes con dotación cromosómica completa que han introducido en un embrión incubado en un ratón hembra.
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