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Se trataría del primer caso de reproducción por partenogénesis logrado en un mamífero. El hallazgo abre expectativas, pero también interrogantes por responder y resolver.
En biología, la partenogénesis alude a una forma de reproducción en la cual un óvulo se desarrolla sin la participación de la célula sexual masculina. Muchos insectos, como las abejas, se reproducen de esta manera. En otras especies animales, se ha llevado a cabo ensayos ‘in vitro’, pero en la mayoría de las ocasiones no se han obtenido resultados positivos, incluidos los mamíferos en los que la reproducción asexual estaba considera casi como un hecho imposible.
Sin embargo, un nuevo ensayo en modelo de rata, ha puesto de manifiesto que es posible tener descendencia a partir de un óvulo no fecundado. Las técnicas de edición genética, y más concretamente de manipulación epigenética, han conseguido este hecho, que podría considerarse como el del primer mamífero que se reproduce por partenogénesis.
En el trabajo, en el que se describe un caso experimental de descendencia viable derivada de ovocitos de mamíferos únicos no fertilizados, el equipo de Yanchang Wei, Cai-Rong Yang y Zhen-Ao Zhao, investigadores del Centro de Medicina Reproductiva de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, en China, laboratorio de referencia para la reproducción asistida y genética reproductiva, afirman que la partenogénesis se puede lograr en mamíferos mediante la regulación epigenética adecuada de múltiples regiones de control de impresión (ICR).
Metilación dirigida
El objetivo de la investigación era conocer si la reescritura epigenética específica, que es capaz de activar o desactivar ciertos genes, de estas regiones podría mejorar el desarrollo partenogenético. Así, mediante la edición de metilación dirigida de siete ICR, “se ha logrado generar descendencia viable a término completo directamente a partir de ovocitos de ratón individuales no fertilizados”, según explican en el trabajo publicado en The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
En los mamíferos, una nueva vida comienza con la fusión de un ovocito y un espermatozoide. La partenogénesis, una forma de generar descendencia únicamente a partir de gametos femeninos, está limitada debido a los problemas derivados de la impronta genómica.
No obstante, en esta nueva investigación, se describe la descendencia de mamíferos vivos derivados de ovocitos no fertilizados individuales, fenómeno que se ha logrado mediante la reescritura de metilación de ADN dirigida de 7 regiones de control de impresión (ICR).
“La coinyección de ovocitos de ARN mensajero (ARNm) Cas9 (dCas9)-Dnmt3a o dCpf1-Tet1, catalíticamente inactivo con ARN de guía única (ARNsg), dirigidos a regiones específicas indujo la metilación o desmetilación de ‘novo’, respectivamente, de la región objetivo”, indican los autores refiriéndose a la metodología empleada.
Después de la activación partenogenética, estas regiones editadas mostraron el mantenimiento de la metilación como regiones establecidas naturalmente durante el desarrollo temprano previo a la implantación.
“La transferencia de embriones partenogenéticos modificados a madres adoptivas dio como resultado un desarrollo significativamente mayor y, finalmente, la generación de descendientes viables a término, datos que demuestran que la partenogénesis se puede lograr mediante la reescritura epigenética dirigida de múltiples regiones críticas de control de impresión (ICR)
En los mamíferos, las limitaciones que impone la impronta genómica, materna y paterna, se ha vencido en este ensayo mediante el uso de estas técnicas, y a través de la que se ha conseguido descendencia de mamíferos vivos derivados de huevos únicos no fertilizados, hecho que, según los autores, “abre muchas oportunidades en la agricultura, la investigación y la medicina”.
En total, se manipularon seis embriones de rata, pero finalmente solo uno llegó sano a la edad adulta, por lo que los investigadores han analizado varias posibilidades para explicar la baja eficiencia de la generación de ratones partenogenéticos.
A su juicio, y en primer término, solo una pequeña porción de embriones con las 7 regiones de impronta corregidas (ICR) pueden soportar el desarrollo a término completo. Además, “es posible que nos hayamos perdido lugares importantes adicionales.
Candidato probable
Uno de esos candidatos es el gen Grb10, que se ha demostrado que participa en la generación de ratones bipaternos, tal y como han demostrado estudios anteriores que han usado técnicas con células madre embrionarias haploides”.
A pesar del importante avance, los investigadores ya han iniciado ensayos encaminados a mejorar la eficiencia de la edición múltiple y, por tanto, la tasa de éxito de la generación de descendientes partenogenéticos viables. También se requieren estudios futuros para evaluar de manera integral los problemas fuera del objetivo inicial del ensayo.
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