Redacción Farmacosalud.com

Investigadores del Hospital Clínic, el IDIBAPS, el Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona y el Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) han participado en un estudio liderado por científicos de Salk Institute en La Jolla (California) en el que han utilizado ‘tijeras’ moleculares para eliminar las mutaciones mitocondriales en óvulos de ratón. El estudio lo publica la revista ‘Cell’ y está liderado por el Dr. Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Génica en el Salk Institute. Para miles de mujeres en todo el mundo que son portadoras de una enfermedad mitocondrial, tener un hijo sano puede ser un juego de azar. Este conjunto de enfermedades afecta a las mitocondrias, pequeñas centrales eléctricas que generan energía en las células del cuerpo, y se transmiten de forma exclusiva de la madre al hijo. La única opción para los padres que desean evitar que sus hijos hereden las enfermedades mitocondriales es recurrir al diagnóstico genético preimplantacional para seleccionar los embriones, aunque eso no garantiza que el bebé nazca sano. Ahora, los investigadores han desarrollado una técnica simple para eliminar las mutaciones mitocondriales en óvulos o embriones en una fase temprana del desarrollo que tiene el potencial de evitar que los bebés hereden las enfermedades mitocondriales, han apuntado desde el Hospital Clínic.

"En la actualidad, no existen tratamientos para las enfermedades mitocondriales", señala el autor principal, Juan Carlos Izpisúa Belmonte. "Nuestra tecnología puede ofrecer una nueva esperanza para los portadores de enfermedades mitocondriales que deseen tener hijos sin la enfermedad". Las células vivas pueden tener cientos -o incluso miles- de mitocondrias y cada una de ellas contiene su propio ADN, una pequeña colección de 37 genes que son esenciales para la función de este orgánulo. Las mutaciones en estos genes cruciales causan una amplia gama de enfermedades y pueden conducir a la fatalidad en el nacimiento, una esperanza de vida de sólo unos pocos años, o provocar síntomas durante décadas. "La mayoría de estrategias actuales tratan de desarrollar fármacos para los pacientes que ya sufren de estas enfermedades", apunta Alejandro Ocampo, investigador asociado en el laboratorio de Izpisúa Belmonte y uno de los primeros autores del trabajo. "En lugar de ello, pensamos en prevenir la transmisión de estas mutaciones de forma temprana en el desarrollo embrionario”.

Reducción exitosa de los niveles de ADN mitocondrial mutado
Los investigadores recurrieron a dos tipos de moléculas, unas nucleasas, que pueden diseñarse para cortar hebras específicas de ADN y funcionar, así, como un tipo de ‘tijeras moleculares’. El equipo del Salk Institute diseñó nucleasas para cortar sólo el ADN mitocondrial, en óvulos o embriones, que contenía mutaciones que causan enfermedades, dejando intactas a las mitocondrias sanas. En este estudio, los científicos, utilizando ratones que presentaban dos tipos de ADN mitocondrial, previnieron selectivamente la transmisión de uno de los tipos a la siguiente generación usando nucleasas específicas tanto en los óvulos como en los embriones de ratón. Los bebés de ratón nacidos mediante esta técnica se desarrollaron de forma normal en la edad adulta. Además, este método permitió a los investigadores reducir con éxito los niveles de ADN mitocondrial mutado responsable de dos enfermedades mitocondriales en humanos.

El equipo que ha participado en este estudio está ahora investigando la posibilidad de traducir esta tecnología a la clínica en óvulos y embriones humanos.

Un hallazgo podría evitar que fármacos antitumorales provoquen problemas de fertilidad
Por otra parte, investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) han descubierto que la inhibición de la función de una proteína, llamada ATM, podría favorecer la aparición de anomalías genéticas durante el proceso de generación de los espermatozoides. Además, la inhibición de esta proteína podría generar problemas de fertilidad, ha informado dicho centro universitario. Investigadores del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología, y del Instituto de Biotecnología y Biomedicina de la UAB, encabezados por el Dr. Ignasi Roig, han descubierto que la vía de señalización -una activación en cascada de diferentes moléculas- desencadenada por la proteína ATM regula la reparación del DNA durante la meiosis en espermatocitos, el proceso de división celular que da lugar a los espermatozoides.

En experimentos en los que se han utilizado ratones modificados genéticamente, los investigadores han observado que cuando se elimina la proteína ATM, o si se reduce su activación, los espermatocitos (precursores de los espermatozoides) que presentan roturas en el genoma no bloquean su ciclo celular y por lo tanto tienen la capacidad de progresar más de lo normal, pese a no haber reparado correctamente las roturas originados en el DNA. De esta manera, la investigación demuestra que las mutaciones que afecten a la vía de señalización dependiente de la proteína ATM, así como los fármacos que inhiban la función de esta vía de señalización, como es el caso de algunos fármacos antitumorales, podrían originar problemas de fertilidad en humanos.

Polémica por la primera ‘edición’ genética de embriones humanos
A todo esto, por primera vez en el mundo se han ‘editado’ genéticamente embriones humanos. El propósito de esta acción era el de combatir el gen responsable de la beta-talasemia, una enfermedad sanguínea hereditaria y que puede ser mortal. Los autores del experimento, unos científicos chinos, han recurrido a la técnica llamada CRISPR/Cas9 para corregir dicho gen en embriones que, por razones éticas, de entrada ya eran inviables para un embarazo. Pero la aplicación de esta técnica en embriones humanos presenta todavía muchas lagunas, ya que los resultados satisfactorios se han producido en cuentagotas en los embriones objeto del experimento y, además, se ha llegado a la conclusión de que dicha práctica puede dar lugar a mutaciones indeseadas. Por todo ello, los investigadores consideran que el método empleado para llevar a cabo la edición genética embrional debe mejorarse, ha publicado la revista ‘Protein & Cell’. En paralelo, ha surgido un debate ético sobre el hecho de que en el futuro este tipo de manipulación podría abrir las puertas a la creación de seres ‘a la carta’ (obtener un físico o inteligencia determinados), lo que ha levantado una enorme polvareda entre el mundo científico. La prestigiosa revista ‘Nature’ se ha hecho eco del caso.