Hito en la reproducción unisexual: un ratón con dos progenitores masculinos

Un equipo de científicos ha empleado células madre embrionarias para crear el primer ratón con dos progenitores masculinos que vive hasta la edad adulta, lo que constituye un hito en la reproducción unisexual en mamíferos.
Grupo de ratones de laboratorio

30/01/2025

La tecnología de células madre pluripotentes y la clonación animal han sido la base de grandes avances en medicina regenerativa y han permitido desarrollar modelos animales modificados genéticamente, sistemas que imitan embriones en el laboratorio y órganos en miniatura creados a partir de células madre.

PUBLICIDAD

Estas tecnologías también han tenido aplicaciones médicas como las terapias celulares y los trasplantes de órganos entre especies, pero su potencial se ve limitado por la inestabilidad en la “impronta genética”, que puede causar la muerte temprana de los embriones en la clonación, dificultar la producción de descendencia viable a partir de células madre embrionarias y reducir la capacidad de las células madre inducidas para transformarse en otros tipos celulares.

Aunque algunas especies de reptiles, anfibios y peces se pueden reproducir sin necesidad de un macho (lo que se conoce como partenogénesis), nunca se ha observado la reproducción natural con dos padres masculinos en vertebrados, y menos aún en mamíferos, y cuando en el laboratorio se han intentado crear embriones con solo material genético de dos progenitores macho, estos no han sobrevivido, lo que sugiere que las anomalías en la impronta genética son un gran obstáculo para este tipo de reproducción.

PUBLICIDAD

Ahora, sin embargo, equipo de investigadores chinos, liderados por Zhi-kun Li, Wei Li y Qi Zhou de la Academia China de Ciencias ha empleado ingeniería de células madre embrionarias para crear un ratón bipaternal –un ratón con dos progenitores masculinos– que ha vivido hasta la edad adulta. Los resultados de su trabajo se han publicado en la revista Cell Stem Cell1, y explican cómo la selección de un determinado conjunto de genes involucrados en la reproducción ha permitido lograr este hito en la reproducción unisexual en mamíferos.

Mamíferos adultos con material genético de dos progenitores masculinos

Los investigadores explican en su artículo que hace unos años se logró un gran avance en la reproducción sin necesidad de un padre en ratones. Los científicos modificaron ciertas regiones del ADN en células madre obtenidas de óvulos, corrigiendo los problemas de impronta genética. Esto permitió que los embriones crecieran con normalidad y allanó el camino para futuras modificaciones a gran escala en el ADN de los mamíferos, facilitando el desarrollo de modelos animales con características específicas.

PUBLICIDAD

En este estudio probaron diferentes estrategias de corrección genética, realizando un total de 20 cambios en el ADN que afectaron a cientos de genes relacionados con la impronta genética y, de esta forma, desarrollaron una estrategia que corrigió los problemas más graves en los embriones de dos padres varones.

El resultado fue que, por primera vez, generaron mamíferos adultos con material genético exclusivamente de dos progenitores masculinos. Los hallazgos confirman que las alteraciones en la impronta genética son la principal barrera para la reproducción bipaternal en mamíferos y constituyen un gran avance en la capacidad de modificar el ADN de manera precisa y extensa en animales, con importantes implicaciones para la ciencia y la medicina, según concluye los investigadores en su artículo.

Los hallazgos constituyen un gran avance en la capacidad de modificar el ADN de manera precisa y extensa en animales, con importantes implicaciones para la ciencia y la medicina

Lluís Montoliu, investigador en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC) y en el CIBERER-ISCIII, que no ha participado en el estudio, ha comentado en declaraciones recogidas por Science Media Centre España2 que “a principios de marzo de 2023, en el centro de investigación Francis Crick de Londres, durante la Tercera Cumbre Internacional sobre la Edición Genética en Humanos3, un investigador japonés, Katsuhiko Hayashi, dejó boquiabiertos y sin aliento a los asistentes al contar cómo había conseguido generar ratones solamente con contribución paterna4” y que “casi dos años después un equipo de investigadores chinos, liderados por Zhi-kun Li, Wei Li y Qi Zhou de la Academia China de Ciencias, vuelve a dejarnos boquiabiertos con un procedimiento análogo para obtener ratones a partir de dos ratones macho”.

PUBLICIDAD

“El complejísimo protocolo que han diseñado estos investigadores empieza inyectando un espermatozoide en un óvulo enucleado (sin material genético), induciendo su desarrollo inicial hasta blastocistos solamente con la mitad del material genético necesario. Esto permite obtener células pluripotentes embrionarias llamadas células haploides (solamente tienen la mitad del genoma, les falta el genoma materno) y androgenéticas (derivadas de esperma). Estas células así obtenidas las cultivan el tiempo suficiente para escindir, gracias a usar las herramientas CRISPR de edición genética, las regiones del genoma sometidas a impronta genómica (nada menos que en veinte lugares del genoma). Eliminan así este mecanismo de control que tenemos los mamíferos. Finalmente, una de estas células haploides androgenéticas editadas la inyectan en otro óvulo enucleado junto con otro esperma normal. La célula inyectada hace el papel “materno” (aunque derivan de esperma) y el nuevo esperma inyectado hace el papel “paterno”. Llevan ese embrión de nuevo al estadio de blastocisto y obtienen de nuevo células pluripotentes embrionarias (ahora ya biparentales), que acaban finalmente inyectando en otro blastocisto tetraploide (obtenido experimentalmente con cuatro copias del genoma), que se usa habitualmente en embriología para garantizar el desarrollo de una placenta. Ese embrión es gestado por una ratona y los ratoncitos que nacen derivan de dos espermas, de dos padres, sin la participación genética de óvulos, sin madre”, explica Montoliu.

PUBLICIDAD

¿Se podrían aplicar estas técnicas en reproducción humana?

Montoliu señala que “de ser posible (que ahora todavía no lo es) promoverían una verdadera revolución en las clínicas de reproducción asistida. Por ejemplo, las parejas de hombres homosexuales podrían ser, los dos, padres biológicos de sus hijos. Uno de ellos aportaría el esperma y el otro miembro de la pareja aportaría células troncales pluripotentes que, siguiendo alguno de los dos procedimientos (el del equipo japonés o el del equipo chino) acabaría produciendo óvulos que podrían ser fecundados in vitro y gestados por una mujer mediante gestación subrogada o vientres de alquiler, algo que es ilegal en nuestro país pero que está permitido en otros países. En estos momentos una pareja de homosexuales masculinos si quiere tener hijos biológicos debe decidir quién de los dos aporta el esperma que se usará para fecundar un óvulo de una donante. En la actualidad los hijos que nacen son solamente biológicos de uno de los dos miembros de la pareja”.

PUBLICIDAD

“De ser posible (que ahora todavía no lo es) promoverían una verdadera revolución en las clínicas de reproducción asistida. Por ejemplo, las parejas de hombres homosexuales podrían ser, los dos, padres biológicos de sus hijos”

Prosigue Montoliu explicando que “De forma similar, una pareja homosexual femenina podría también tener hijos biológicos con aportación de las dos mujeres si una de ellas aporta óvulos y la otra aporta células troncales pluripotentes que acaban produciendo esperma (siguiendo el procedimiento desarrollado por el equipo chino). Cualquiera de las dos mujeres podría gestar el embrión así obtenido y los hijos que nacieran serían biológicos de las dos”.

“Y, si dejamos volar la imaginación, suponiendo (lo cual es mucho suponer) que lográramos superar la consanguinidad máxima, que es viable en ratones, pero no en humanos, tanto hombres como mujeres, de forma individual, como familias monoparentales, podrían tener hijos cuya dotación genética solamente provendría de ellos o ellas mismas. Un hombre podría aportar esperma, de forma natural, y a partir de células de su piel acabar derivando óvulos que se fecundarían con su propio esperma. El embrión resultante sería gestado por una mujer y el hijo nacido tendría como padre y madre ese mismo hombre. De forma similar, una mujer podría aportar óvulos y, a partir de células de su piel, acabar desarrollando en el laboratorio esperma, que se usaría para fecundar sus propios óvulos. El embrión resultante lo podría gestar ella misma y el hijo que naciera tendría por padre y madre esa misma mujer”.

“Por el momento todas estas aplicaciones en reproducción asistida humana siguen siendo ciencia ficción, porque todavía no son técnicamente posibles y sería imprudente intentar implementarlas. Pero, asumiendo que todos estos protocolos serán optimizados y que llegará un día que podamos plantearnos si queremos, o no, ofertarlos en las clínicas de reproducción asistida, creo que es importante reflexionar sobre ello, para preguntarnos cuáles de estas técnicas estaríamos dispuestos, como sociedad, a aceptar éticamente, a aprobar legalmente”, concluye el científico.

En Webconsultas nos tomamos muy en serio la calidad de la información. Por eso, seleccionamos y verificamos nuestras fuentes, dándole prioridad a investigaciones avaladas por expertos, instituciones académicas de prestigio, sociedades médicas y revistas científicas reconocidas. Nuestro objetivo es ofrecerte un contenido preciso, íntegro y confiable.

  • 1
    Zhi-kun Li, Li- bin Wang, Le-yun Wang, Xue-han Sun, y Ze-hui Ren. «Adult Bi-Paternal Offspring Generated through Direct Modification of Imprinted Genes in Mammals». Cell Stem Cell, 2025, doi:https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.01.005.
  • 2
    SMC España. «Crean Un ratón Con Dos Progenitores Masculinos Que Llega a La Edad Adulta». SMC España, Elsevier BV, https://sciencemediacentre.es/crean-un-raton-con-dos-progenitores-masculinos-que-llega-la-edad-adulta.
  • 3
    2023 Human Genome Editing Summit | Royal Society. https://royalsociety.org/science-events-and-lectures/2023/03/2023-human-genome-editing-summit/.
  • 4
    «Derivation of Oocytes from Mouse Embryonic Stem Cells». Science, vol. 300, n.º 5623, American Association for the Advancement of Science (AAAS), pp. 1251–1256+.

Actualizado: 30 de enero de 2025

PUBLICIDAD

PUBLICIDAD