Otra empresa de biotecnología, Kallistem en Francia, afirmó haber logrado la espermatogénesis in vitro en 2015, pero algunos investigadores externos cuestionaron si los espermatozoides estaban completamente desarrollados, y la empresa no demostró que los espermatozoides fueran capaces de fertilizar óvulos.
El proceso de maduración de las células madre formadoras de espermatozoides en el cuerpo dura poco más de dos meses y consta de varias etapas. Tras su producción en los túbulos de los testículos, las células madre se producen mediante meiosis, dividiéndose para crear células con 23 cromosomas. En esta etapa, los espermatozoides también desarrollan la cola y la cabeza necesarias para nadar. Posteriormente, se desplazan a otra parte de los testículos, donde adquieren la capacidad de nadar. Un conducto llamado conducto deferente los transporta y los libera en el eyaculado.
"Existen mecanismos de control muy estrictos en cada una de esas etapas. Hemos descifrado las instrucciones necesarias para enseñar a estas células madre a convertirse en espermatozoides maduros y normales", afirma Alexander Pastuszak, CEO y cofundador de Paterna, quien también es urólogo certificado y profesor asociado de cirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad de Utah.
Paterna inicialmente probó si los túbulos testiculares donde maduran los espermatozoides podían cultivarse en el laboratorio y utilizarse para obtenerlos, pero descubrió que no era el mejor método. Finalmente, la empresa encontró una manera de cultivar las células madre formadoras de espermatozoides en una placa de cultivo e inducir su diferenciación. El equipo utilizó biología computacional para predecir las señales moleculares clave en cada etapa del proceso de formación de espermatozoides. Posteriormente, probaron diversas combinaciones de moléculas para inducir cada una de estas etapas hasta dar con la combinación óptima.
"Esto es importantísimo. Antes no se entendía, o nunca se había descubierto, qué factores de crecimiento hay que suministrar a estas células para que se conviertan en espermatozoides maduros. Al parecer, ya han identificado estas sustancias", afirma Larry Lipshultz, profesor de urología en el Baylor College of Medicine, quien no participa en el estudio de Paterna.
recuento de espermatozoides, una forma anormal del esperma o espermatozoides con poca movilidad. Entre el 10 y el 15% de los hombres infértiles presentan una ausencia total de esperma en el eyaculado y tienen pocas o ninguna opción para tener hijos biológicos. Este es el grupo al que Paterna espera ayudar inicialmente. Si bien no producen esperma, estos hombres parecen tener las células madre que dan origen a los espermatozoides, afirma Pastuszak.Las investigaciones de Paterna y otros autores sugieren que no son las células madre las que están defectuosas, sino el microambiente circundante, que incluye células de apoyo. Al imitar un entorno sano en el laboratorio, Pastuszak cree que la empresa puede producir espermatozoides sanos.
inducir embarazos. Paterna creó embriones como prueba inicial para validar la viabilidad de su esperma de laboratorio. La compañía planea realizar un estudio más amplio y completo con hombres con infertilidad. Paterna extraerá esperma de su eyaculado o tejido testicular y utilizará su método para generarlo. Posteriormente, la compañía usará tanto el esperma extraído como el creado en laboratorio para fertilizar óvulos, comparará las tasas de fertilización entre ambos grupos y analizará los embriones resultantes para detectar anomalías físicas y genéticas."Eso nos dirá mucho sobre la eficacia y la seguridad del método. Nos indicará si se producen mutaciones durante el proceso in vitro", afirma Pastuszak. Posteriormente, los ensayos con esperma creado en laboratorio para inducir embarazos podrían comenzar el próximo año.
Ciertos tipos de medicamentos, la inseminación intrauterina y la fertilización in vitro convencional (FIV) pueden ayudar a los hombres con una cantidad o calidad de esperma reducida. Sin embargo, para los hombres que no producen esperma en absoluto, las opciones de tratamiento son más limitadas. "En términos de infertilidad masculina, las situaciones más difíciles para los médicos son aquellas en las que los hombres no tienen espermatozoides. Se ve el desgaste emocional y el impacto en estas personas y parejas", afirma Ryan Flannigan, cirujano especializado en recuperación de espermatozoides del Centro de Próstata de Vancouver (Canadá), que no forma parte de Paterna.
enfermos de cáncer tienen desde hace años la posibilidad de congelar y conservar el tejido testicular, pero su trasplante sigue siendo experimental y no se han registrado nacimientos.Otros intentos de producir esperma en el laboratorio se centran en las células madre pluripotentes inducidas, células de la piel o la sangre reprogramadas a un estado similar al embrionario. Estas células madre pueden convertirse en cualquier tipo de célula del organismo si se les dan las instrucciones adecuadas. Los científicos han logrado producir espermatozoides y óvulos funcionales a partir de células madre pluripotentes de ratón y crear descendencia sana. La técnica, conocida como "gametogénesis in vitro", podría utilizarse para ayudar a las parejas del mismo sexo a tener hijos biológicos, ya que hipotéticamente se podría crear un óvulo o un espermatozoide a partir de una muestra de piel.
WIRED.Adaptado por Alondra Flores.