Agata Zielinska, una de las autoras del estudio que aún no ha sido revisado por pares, es cofundadora de la empresa de biotecnología Ovo Labs. La empresa está trabajando para iniciar un ensayo clínico que pruebe si la restauración de la proteína puede mejorar la calidad de los óvulos utilizados para la fertilización in vitro (FIV).
«Si se quieren idear estrategias para mejorar la calidad de los óvulos y desarrollar métodos clínicos para ayudar a las parejas a quedar embarazadas, es necesario comprender qué está fallando a nivel molecular», afirmó Zielinska.
Los científicos externos advierten que el trabajo es un primer paso prometedor y puede que no sea la única explicación para los defectos cromosómicos. Pero se suma al crecimiento de la ciencia que investiga cuestiones fundamentales sobre el desarrollo de los óvulos, lo que conduce a nuevas opciones y mayores tasas de éxito en la reproducción humana.
El equilibrio entre la ventana biológicamente óptima para la reproducción y la tendencia social a retrasar la maternidad plantea un desafío angustioso para muchas personas que intentan formar una familia.
A fines del año pasado, un equipo separado de científicos demostró en Nature Aging un método para simular el proceso de envejecimiento en huevos de ratón, lo que permite a los investigadores investigar sistemáticamente las fallas moleculares que conducen a anomalías cromosómicas e identificar formas de combatirlas.
«Estamos lo suficientemente avanzados como para decir que el envejecimiento reproductivo ya no es un problema. El objetivo a corto plazo es extender (la ventana reproductiva) de tres a cinco años», dijo Binyam Mogessi, profesor de biología molecular, celular y del desarrollo en la Universidad de Yale. «Será muy trascendente», dijo.
La reproducción femenina está llena de enigmas.
Los hombres producen esperma a lo largo de su vida. Las mujeres, por otro lado, nacen con un suministro de ovocitos (células precursoras que maduran hasta convertirse en óvulos) durante toda su vida. En el útero, un feto tiene alrededor de 7 millones de ovarios, pero al nacer sólo quedan un millón. Los ovocitos que sobreviven a la erosión permanecen congelados en un estado de reposo años o décadas después de la ovulación.
«Esto, por supuesto, crea enormes problemas a nivel cromosómico, porque permanecen durante años en los humanos, lo que en cierto modo es una locura», dijo Paula Cohen, directora del Centro Cornell de Ciencias Reproductivas.
En uno de los pasos finales de la meiosis, las copias pareadas de los cromosomas deben separarse de forma ordenada, dejando al óvulo con una copia de cada cromosoma. La otra mitad del material genético es rechazada: «¿Por qué tiran la mitad de sus bienes?» «Es una locura», preguntó Cohen.
El problema es que durante la larga pausa, que dura décadas, las copias pareadas de los cromosomas en cada ovocito pueden separarse prematuramente, lo que puede llevar a que muchos o muy pocos terminen en el óvulo. Este fallo en el proceso, denominado La agregación cromosómica, que puede provocar aneuploidía (el número incorrecto de cromosomas en un óvulo), es una de las principales causas de infertilidad y fracaso de la FIV.
Los científicos están cada vez más centrados en desentrañar todos los pasos moleculares de lo que sucede con el complejo de cohesión. Pero en el nuevo estudio, en células humanas y de ratón, Zielinska y sus colegas encontraron una caída en los niveles de una proteína llamada shugoshin, que en japonés significa «espíritu guardián», que protege las proteínas de cohesión que mantienen a los cromosomas en su lugar.
«La cohesión es mucho más débil y es más probable que los cromosomas se caigan», dijo Melina Schuh, directora del Instituto Max Planck de Ciencias Multidisciplinarias, quien dirigió el estudio. Schuh cofundó Ovo Labs y forma parte de un equipo que intenta traducir estos conocimientos en intervenciones que mejoren la fertilidad.
Michael Lampson, profesor de biología de la Universidad de Pensilvania que no participó en la investigación, dijo que se ha prestado mucha atención a la pérdida de proteínas a medida que las mujeres envejecen, conocidas como proteínas cohesinas, que están directamente involucradas en el mantenimiento de la cohesión cromosómica. El nuevo estudio destaca el papel potencial de una proteína diferente que protege esas proteínas.
«Cuando ya tienes 40 años, no puedes recuperarlas. Pero sea lo que sea que te quede, si no tienes muchas proteínas cohesinas, tiene sentido que tengas que hacer un mejor trabajo para proteger lo que tienes», afirmó Lampson.
Cuando los científicos restauraron la producción de la proteína microinyectando el ARNm que codificaba la proteína protectora shugoshin, descubrieron que podían aumentar la cantidad de óvulos con cromosomas no separados prematuramente de la mitad a casi tres cuartas partes.
«Ven un rescate parcial. Eso te dice que tienes una contribución», dijo Mogessi. Será necesario realizar más trabajos para demostrar si el aumento de la producción de proteína realmente revierte la pérdida de cohesión que ya se ha producido con el envejecimiento, o simplemente protege al huevo contra los efectos futuros del envejecimiento, dijo.
