Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

La ratona Kaguya y la diosa Atenea

El término partenogénesis, se deriva de las palabras griegas partenos (virgen) y genesis (generación), nacimiento a partir de una virgen, y se usa en biología para referirse a una forma de reproducción asexual en la cual un óvulo de una hembra no fecundada se desarrolla sin participación de célula sexual masculina.

Hace un par de semanas se publicaba en la revista SCIENCE una investigación japonesa protagonizada por la ratona Kaguya, nombre de un personaje de ficción japonés. Kaguya es el primer animal mamífero nacido por partenogénesis, desarrollado normalmente y que ha mostrado poseer una capacidad procreadora normal. Inmediatamente se lanzaron extrapolaciones referidas a los humanos y a un hipotético futuro en el que los varones serían innecesarios. En este artículo intentaremos comentar el significado científico real de la obtención de Kaguya.

ANTECEDENTES

Como suele suceder, la rica mitología griega nos proporciona un imaginativo precedente del nacimiento de un ser partenogenético, aunque se trate de una deidad, la diosa Atenea. El relato narra que Zeus, temeroso de que un hijo próximo pudiese arrebatarle el trono del Olimpo, se tragó a su primera esposa Tetis cuando quedó embarazada. El fuerte dolor de cabeza que sufrió se curó cuando el dios Hefestos le abrió la cabeza con un hacha. Y, en ese momento emergió de la cabeza de Zeus la diosa Atenea Parthenos, totalmente desarrollada y enfundada en una especie de armadura. Precisamente en su honor se levantó el Partenón.

La realidad es que la partenogénesis es un hecho común en el reino animal, hasta la clase Insectos, pero a partir de este grupo, ocurre sólo en contadas ocasiones. Por ejemplo, en las abejas los óvulos o huevos no fecundados dan lugar a los zánganos y los fertilizados a las trabajadoras y reinas. También algunos grupos de anfibios, reptiles y aves pueden reproducirse por partenogénesis. Y con menor frecuencia, la partenogénesis también se da entre las plantas inferiores. En las plantas, la producción biológica de frutos sin previa fecundación, sin semillas, es la partenocarpia.

En el caso de mamíferos los embriones obtenidos en experimentos, suelen morir tras un periodo de días. Pero es incierto que ello no se hubiera logrado nunca antes. En el lejano año 1936 Gregorius Pincus ya fue capaz de inducir la partenogénesis sobre huevos no fertilizados de coneja, mediante cambios de temperatura y acción de agentes químicos.

En lo humanos no se tiene constancia de que se hayan dado casos de partenogénesis espontáneas naturales, entre otras razones porque los óvulos maduros sólo tienen la mitad del número de cromosomas (haploide) de los presentes en las células embrionarias.

EMBRIONES

Hace algo menos de tres años la revista SCIENCE publicó los resultados de un grupo de investigadores relacionados con el grupo empresarial Advanced Cell Technology (Michigan), liderado por el científico argentino José B. Cibelli, en el que obtenían células madre o troncales derivadas de embriones de primate no humano obtenidos mediante partenogénesis. Ello apuntaba, sin tener en cuenta valoraciones éticas, a que la partenogénesis se puede convertir en una alternativa a la clonación terapéutica, para ser utilizada en la futura medicina regenerativa. El grupo de Cibelli es el mismo que, a finales del año 2001, anunciaba la obtención de embriones clónicos humanos.

En el caso de esta partenogénesis en monos Macaco fascicularis, sus trabajos comenzaron con 77 óvulos de mono que manipularon químicamente para evitar que eliminasen la mitad de sus cromosomas así como para facilitar que iniciasen su división. Así consiguieron que cuatro células se convirtieran en embriones en sus primeras fases o blastocistos, habiendo alcanzado la situación de metafase II 28 de los 77 ovocitos iniciales

Lo que se buscaba no era un desarrollo embrionario sino que de los blastocistos se derivó una línea de células madre estables y el siguiente paso fue inducir a esas células madre o troncales a que se convirtieran en neuronas, células que imitaban el latido del corazón, células del músculo liso, células grasas y otras, cuando las exponían a diferentes condiciones en el laboratorio.

Y, a principios del presente año, en la edición electrónica de PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES se publicaba la observación de que, transcurridos más de dos años de su obtención, la línea de células madre Cyno-1 de primate, generada sin utilizar embriones, todavía sigue reproduciéndose y aún conserva la capacidad de diferenciarse en una amplia variedad de tipos de tejido Como subrayaban los autores, "esta estrategia puede obviar la necesidad de crear un embrión para obtener células madre". Además, supone una fuente ilimitada de células.

KAGUYA

Hasta llegar a la publicación en la revista NATURE de las investigaciones relacionadas con la ratona Kaguya, Tomohiro Kono y sus colegas de la Universidad de Agricultura de Tokio han recorrido un arduo camino, descubriendo que en los embriones que contienen solamente los cromosomas de la hembra se afecta el crecimiento normal de los tejidos finos embrionarios, por lo cual el producto muere poco después de implantarse en el útero, mientras que en aquellos embriones que contienen solamente los cromosomas paternales el crecimiento del embrión se desarrolla comparativamente bien, es decir que parece que las copias paternales de algunos genes son más importantes para el desarrollo de los tejidos finos embrionarios mientras que las copias maternales lo serían para el desarrollo fetal

La explicación más probable para esto es que los genomas maternales y paternales no son exactamente iguales, sino que ambos dotan de diversas impresiones o caracteres que conducen a la expresión diferenciada de los genes en el embrión en un proceso que se llama "impronta genómica". Ello es aplicable de un modo muy importante a los genes Igf2 y H19.

La estrategia seguida para desactivar esa inhibición genética materna fue la de modificar el ADN de las hembras implicadas en el experimento, de modo que esos dos genes actuaran como si fuesen masculinos. Tras ello, mezclaron dos óvulos haploides (con la mitad de sus cromosomas usuales) obteniendo así un óvulo diploide, con la dotación cromosómica completa. La investigación se inició con 457 óvulos de estas características, consiguiendo 371 embriones, que fueron transferidos a los úteros de 26 "madres" portadoras. De ellos, sólo dos dieron lugar a nacimientos de crías, una de las cuales murió en el parto. La otra, Kaguya, se convirtió en un adulto sano e, incluso, ha tenido descendencia mediante el sistema sexual normal. La aventura de la ratona Kaguya actualiza así una leyenda japonesa tradicional en la que una bella princesa, Kaguya, se convierte en madre de sí misma.

Es evidente que estamos sólo en el inicio de un nuevo y muy difícil camino de posibilidades científicas: conocimiento más profundo de la embriogénesis, de la biología de la reproducción, animales de interés agropecuario y de investigación, procreación de animales en granjas sin necesidad de machos o, si las implicaciones éticas lo permitiesen, obtención de células madre o troncales para combatir enfermedades.