Noticias | El futuro de las células germinales: científicos reprograman células en titíes
Células de primate reprogramadas para convertirse en precursoras de células germinales
Investigadores de la University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine, la University of Texas at San Antonio y el Texas Biomedical Research Institute reprogramaron células sanguíneas de tití para convertirlas en células madre flexibles y las guiaron hasta obtener células con características precursoras de espermatozoides. Publicado en eLife, el estudio representa un avance importante en biología reproductiva.
Abriendo el camino para generar células germinales
El equipo reprogramó las células mediante varias etapas hasta convertirlas en precursoras de células germinales. Esto crea nuevas oportunidades para estudiar la biología de los primates y favorece el desarrollo de tecnologías de reproducción asistida, como la gametogénesis in vitro, es decir, la producción de espermatozoides u óvulos en el laboratorio, similar a la generación de embriones mediante fecundación in vitro (IVF).
El profesor adjunto de la University of Pennsylvania Kotaro Sasaki explicó que los científicos pueden generar espermatozoides y óvulos funcionales a partir de células madre pluripotentes inducidas en ratones, pero las células germinales de ratón difieren considerablemente de las humanas. Los titíes ofrecen un modelo más cercano a la biología humana.
Precursoras de células germinales en embriones de tití
Los investigadores estudiaron primero las células germinales primordiales (PGC) de embriones de tití, que no habían sido caracterizadas rigurosamente. Identificaron marcadores moleculares que permitieron rastrear las células tempranas. La secuenciación de ARN unicelular mostró la expresión de genes asociados con las células germinales tempranas y la modificación epigenética, pero no de los genes que se activan más tarde, cuando las precursoras de espermatozoides u óvulos migran a los ovarios o testículos.
El Dr. Sasaki afirmó que los hallazgos eran coherentes con una reprogramación de células germinales que desactiva ciertos marcadores y permite que las PGC avancen por etapas posteriores del desarrollo.
De células sanguíneas a células madre pluripotentes inducidas
Luego, el equipo reprodujo el proceso en el laboratorio, convirtiendo primero las células sanguíneas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que pueden diferenciarse en otros tipos celulares. El investigador posdoctoral Yasunari Seita dijo que establecer condiciones de cultivo estables para las células de tití fue el mayor desafío, pese a su experiencia con el cultivo celular y las iPSC. Después de repetidos experimentos basados en estudios con ratones, humanos y otras especies, desarrolló un método estable para generar y mantener iPSC de tití.
De iPSC a precursoras de células germinales
Una mezcla de factores de crecimiento convirtió 15%-40% de las células cultivadas en células con características precursoras de células germinales. El Dr. Sasaki señaló que la eficiencia permitió expandir los cultivos durante múltiples pases con un fuerte crecimiento exponencial. Las células conservaron los marcadores de células germinales, pero carecían de otros marcadores asociados con la migración a las gónadas.
Modelado del desarrollo de precursores de espermatozoides
En la etapa final, las células cultivadas en laboratorio desarrollaron características de células germinales posteriores. Basándose en el estudio del equipo publicado en 2020 en Nature Communications, los investigadores las cultivaron durante un mes con células testiculares de ratón. Algunas células activaron genes asociados con precursores posteriores de espermatozoides, lo que indicó un mayor desarrollo.
Perspectivas de la gametogénesis in vitro
El Dr. Sasaki señaló que el uso clínico de la gametogénesis in vitro plantea cuestiones éticas, legales y de seguridad. Se necesita un modelo preclínico sólido antes de considerar futuras aplicaciones en humanos.
El estudio ofrece un nuevo modelo de investigación con primates y una base para las tecnologías reproductivas. La investigación continua con titíes también podría respaldar avances en biología reproductiva y neurociencia.
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Autor LinkedIVF TeamPublicado 2025-01-18
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Células de primate reprogramadas para convertirse en precursoras de células germinales
Investigadores de la University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine, la University of Texas at San Antonio y el Texas Biomedical Research Institute reprogramaron células sanguíneas de tití para convertirlas en células madre flexibles y las guiaron hasta obtener células con características precursoras de espermatozoides. Publicado en eLife, el estudio representa un avance importante en biología reproductiva.
Abriendo el camino para generar células germinales
El equipo reprogramó las células mediante varias etapas hasta convertirlas en precursoras de células germinales. Esto crea nuevas oportunidades para estudiar la biología de los primates y favorece el desarrollo de tecnologías de reproducción asistida, como la gametogénesis in vitro, es decir, la producción de espermatozoides u óvulos en el laboratorio, similar a la generación de embriones mediante fecundación in vitro (IVF).
El profesor adjunto de la University of Pennsylvania Kotaro Sasaki explicó que los científicos pueden generar espermatozoides y óvulos funcionales a partir de células madre pluripotentes inducidas en ratones, pero las células germinales de ratón difieren considerablemente de las humanas. Los titíes ofrecen un modelo más cercano a la biología humana.
Precursoras de células germinales en embriones de tití
Los investigadores estudiaron primero las células germinales primordiales (PGC) de embriones de tití, que no habían sido caracterizadas rigurosamente. Identificaron marcadores moleculares que permitieron rastrear las células tempranas. La secuenciación de ARN unicelular mostró la expresión de genes asociados con las células germinales tempranas y la modificación epigenética, pero no de los genes que se activan más tarde, cuando las precursoras de espermatozoides u óvulos migran a los ovarios o testículos.
El Dr. Sasaki afirmó que los hallazgos eran coherentes con una reprogramación de células germinales que desactiva ciertos marcadores y permite que las PGC avancen por etapas posteriores del desarrollo.
De células sanguíneas a células madre pluripotentes inducidas
Luego, el equipo reprodujo el proceso en el laboratorio, convirtiendo primero las células sanguíneas en células madre pluripotentes inducidas (iPSC), que pueden diferenciarse en otros tipos celulares. El investigador posdoctoral Yasunari Seita dijo que establecer condiciones de cultivo estables para las células de tití fue el mayor desafío, pese a su experiencia con el cultivo celular y las iPSC. Después de repetidos experimentos basados en estudios con ratones, humanos y otras especies, desarrolló un método estable para generar y mantener iPSC de tití.
De iPSC a precursoras de células germinales
Una mezcla de factores de crecimiento convirtió 15%-40% de las células cultivadas en células con características precursoras de células germinales. El Dr. Sasaki señaló que la eficiencia permitió expandir los cultivos durante múltiples pases con un fuerte crecimiento exponencial. Las células conservaron los marcadores de células germinales, pero carecían de otros marcadores asociados con la migración a las gónadas.
Modelado del desarrollo de precursores de espermatozoides
En la etapa final, las células cultivadas en laboratorio desarrollaron características de células germinales posteriores. Basándose en el estudio del equipo publicado en 2020 en Nature Communications, los investigadores las cultivaron durante un mes con células testiculares de ratón. Algunas células activaron genes asociados con precursores posteriores de espermatozoides, lo que indicó un mayor desarrollo.
Perspectivas de la gametogénesis in vitro
El Dr. Sasaki señaló que el uso clínico de la gametogénesis in vitro plantea cuestiones éticas, legales y de seguridad. Se necesita un modelo preclínico sólido antes de considerar futuras aplicaciones en humanos.
El estudio ofrece un nuevo modelo de investigación con primates y una base para las tecnologías reproductivas. La investigación continua con titíes también podría respaldar avances en biología reproductiva y neurociencia.
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