Resumen

Las divisiones celulares canónicas mitóticas y meióticas comienzan con cromosomas replicados que constan de dos cromátidas hermanas. Aquí, desarrollamos y exploramos un modelo de división celular prematura, donde se trasplantan núcleos de células somáticas en etapa G 0 / G 1 no replicados al citoplasma en metafase de ovocitos de ratón. La división celular posterior genera células hijas con ploidía reducida. Inesperadamente, el análisis de secuenciación del genoma reveló una segregación adecuada de los cromosomas homólogos, lo que dio como resultado genomas haploides completos. Observamos una alta incidencia de haploidización del genoma somático en núcleos de orígenes genéticos consanguíneos, pero no en híbridos, lo que enfatiza la importancia de la homología de secuencia entre homólogos. Estos hallazgos sugieren que la división celular prematura se basa en mecanismos similares a la meiosis I, donde la haploidización del genoma se ve facilitada por interacciones, reconocimiento y emparejamiento de cromosomas homólogos. A diferencia de la meiosis, no se detectó evidencia de recombinación entre homólogos de células somáticas. Nuestro estudio ofrece un enfoque alternativo de gametogénesis in vitro mediante la reprogramación directa de células somáticas diploides en ovocitos haploides.

Comentarios

La nueva tecnología pronto podría permitir que los hombres en relaciones del mismo sexo tengan un hijo genéticamente relacionado con ambos padres, afirman unos investigadores.

La tecnología utiliza células de la piel de una persona para alterar la genética de un óvulo donado, informaron los investigadores en la revista Science Advances.

Luego, ese óvulo puede ser fertilizado por un espermatozoide para crear un embrión viable que contenga la genética combinada del donante de piel y del donante de esperma. Esto podría ayudar a las parejas del mismo sexo a tener sus propios hijos, así como a las mujeres que no pueden producir óvulos viables debido a la edad avanzada, al tratamiento del cáncer u otras causas.

"El objetivo es producir óvulos para pacientes que no tienen sus propios óvulos", dijo el autor principal Shoukhrat Mitalipov , director del Centro de Terapia Genética y de Células Embrionarias de la Universidad de Ciencias y Salud de Oregón.

Esta es la misma técnica que los investigadores utilizaron en 1996 para clonar una oveja en Escocia llamada Dolly, dijeron los investigadores. En ese caso, los investigadores crearon un clon de uno de los padres, mientras que los investigadores de OHSU se centraron en crear embriones con genética extraída de ambos padres.

El equipo de OHSU siguió un proceso de tres pasos para hacer esto en experimentos con ratones.

1. Primero quitaron el núcleo de un óvulo de ratón y luego trasplantaron el núcleo de una célula de la piel del ratón al óvulo del ratón.
    
2. A continuación, incitaron al núcleo de la célula de la piel implantada a descartar la mitad de sus cromosomas, en un proceso similar al que ocurre en las células que se dividen
   para producir espermatozoides u óvulos maduros.
    
3. Finalmente, los investigadores fertilizan el nuevo óvulo con esperma mediante fertilización in vitro , dando como resultado un embrión sano con dos juegos de cromosomas donados por igual por dos padres.

Este proceso podría resultar una opción más sencilla que una técnica competitiva que otros laboratorios de todo el mundo están probando, en la que las células de la piel se reprograman completamente para convertirse en óvulos o espermatozoides.

"Nos estamos saltando todo ese paso de la reprogramación celular", afirmó en un comunicado de prensa de la escuela la investigadora Dra. Paula Amato , profesora de obstetricia y ginecología en la Facultad de Medicina de OHSU. “La ventaja de nuestra técnica es que evita el largo tiempo de cultivo que lleva reprogramar la célula. Durante varios meses, pueden ocurrir muchos cambios genéticos y epigenéticos nocivos”.

Sin embargo, los investigadores advierten que pasarán años antes de que esta técnica pueda estar disponible para humanos. "Esto nos da mucha información", dijo Amato. "Pero todavía queda mucho trabajo por hacer para comprender cómo se emparejan estos cromosomas y cómo se dividen fielmente para reproducir realmente lo que sucede en la naturaleza".