Los ratones con dos padres tienen su propia descendencia por primera vez

Por primera vez, los ratones con dos padres han continuado con sus hijos propios, marcando un paso significativo para permitir que dos hombres tengan hijos a quienes ambos están genéticamente relacionados. Sin embargo, todavía hay un largo camino por recorrer antes de que esto pueda intentarse en las personas.

Yanchang Wei en la Universidad de Shanghai Jiao Tong en China logró la hazaña al armar dos células de esperma en un huevo cuyo núcleo había sido eliminado. Luego, el equipo utilizó un método llamado edición de epigenoma para reprogramar siete sitios en el ADN del esperma, que era necesario para permitir que el embrión se desarrolle.

De los 259 de estos embriones que fueron transferidos a ratones hembras, solo dos descendientes, ambos hombres, sobrevivieron y crecieron hasta la edad adulta, lo que hace que la tasa de éxito sea muy baja. Ambos luego engendraron descendencia, que parecía normal en términos de tamaño, peso y apariencia, después del apareamiento con las hembras.

Crear ratones con dos padres ha demostrado ser mucho más difícil que crear ratones con dos madres. El nacimiento del primer ratón fértil con dos madresKaguya, fue reportado en 2004.

Kaguya tenía que ser genéticamente modificada, pero en 2022, Wei y sus colegas pudieron Crear ratones sin padre similar usando solo edición de epigenomaque no altera la secuencia de ADN. Este mismo método se usó para hacer ratones sin madre.

La razón por la que es una hazaña tan significativa crear mamíferos con dos padres o dos madres se debe a un fenómeno llamado impresiónque está relacionado con el hecho de que la mayoría de los animales tienen dos conjuntos de cromosomas, uno heredado de la madre y otro del padre.

Durante la formación de huevos y espermatozoides, se agregan etiquetas químicas a estos cromosomas que programan algunos genes para ser activos y otros para estar inactivos. Estos cambios se denominan “epigenéticos” porque no cambian la secuencia de ADN subyacente, pero las etiquetas aún se pueden transmitir cuando las células se dividen, lo que significa que sus efectos pueden durar toda la vida.

Crucialmente, la programación epigenética en madres es diferente de la de los padres, con algunos genes que se etiquetan como “encendido” en los espermatozoides etiquetados como “apagados” en los huevos, y viceversa.

Esto significa que si un huevo tiene dos conjuntos de cromosomas maternos, o dos conjuntos de paternos, no puede desarrollarse normalmente. Un gen que debe estar activo en un cromosoma de un par puede desactivarse en ambos, o ambas copias de un gen pueden ser activas cuando solo uno debería estar, lo que resulta en una “sobredosis” de ese gen.

En el caso de Kaguya, los investigadores lograron eliminar parte de un gen para hacer que la actividad del gen general sea más normal. Pero crear ratones con dos padres requiere muchos más cambios.

A principios de este año, un equipo separado en China Tengo algunos ratones con dos padres para crecer hasta la edad adulta Después de hacer 20 modificaciones genéticas para normalizar su actividad genética, pero estos ratones no eran completamente saludables o fértiles.

Si bien corregir la actividad génica a través de la modificación genética es útil para estudiar la impresión en animales de laboratorio, sería inaceptable en las personas, sobre todo porque los efectos de los cambios genéticos no se comprenden completamente.

Para su enfoque epigenético, Wei y su equipo utilizaron formas modificadas del CRISPR proteínas que generalmente se usan para la edición de genes. Al igual que las proteínas CRISPR estándar, se puede hacer para buscar sitios específicos en genomas. Pero cuando se encuentran estas secuencias, las proteínas modificadas agregan o eliminan las etiquetas epigenéticas en lugar de alterar el ADN.

El estudio es un gran paso adelante, dice Helen O’Neill en University College London. “Confirma que la impresión genómica es la principal barrera para la reproducción uniparental en mamíferos y muestra que puede superarse”.

Debido a que no implica modificación genética, el enfoque de edición de epigenoma podría, en principio, usarse para permitir que las parejas del mismo sexo tengan sus propios hijos genéticos. Sin embargo, la tasa de éxito necesitaría ser mucho más alta antes de que la técnica podría considerarse para su uso en las personas. “Si bien esta investigación sobre la generación de descendientes de los padres del mismo sexo es prometedora, es impensable traducirla a los humanos debido a la gran cantidad de huevos requeridos, la gran cantidad de mujeres sustitutas necesarias y la baja tasa de éxito”, dice “, dice Christophe Galichet en el Sainsbury Wellcome Center en el Reino Unido.

Hay varias razones por las cuales la tasa de éxito fue tan baja. Para empezar, combinar dos células de esperma significa que una cuarta parte de los embriones tenían dos cromosomas Y y no se habrían desarrollado lejos. Además, la edición del epigenoma solo funcionó en los siete sitios en una pequeña proporción de los embriones, y podría haber tenido efectos fuera del objetivo en algunos casos.

La tasa de éxito y salud De los animales, probablemente podría mejorarse alterando más de siete sitios, pero esto probablemente no se traduciría en usar en las personas porque los sitios que necesitan alterar pueden ser diferentes de los de los ratones.

Si alguna vez se crean bebés humanos con dos padres de esta manera, técnicamente ser bebés de tres padres Debido a que las mitocondrias en sus células, que contienen una pequeña cantidad de ADN, provendrían del donante de huevos.

En 2023, un equipo en Japón anunció El nacimiento de cachorros con dos padres utilizando una tercera técnica Eso implica convertir las células madre del ratón en huevos. Sin embargo, no está claro si algún cachorro sobrevivió hasta la edad adulta, y hasta ahora nadie ha logrado convertir las células madre humanas en huevos.

Temas: