Un nuevo atlas ovárico allana el camino para prolongar la fertilidad y restaurar las hormonas
Apr 5 2024 Universidad de Michigan
Un nuevo "atlas" del ovario humano aporta datos que podrían conducir a tratamientos que restablezcan la producción de hormonas ováricas y la capacidad de tener hijos biológicamente emparentados, según ingenieros de la Universidad de Michigan.
Este conocimiento más profundo del ovario significa que los investigadores podrían crear ovarios artificiales en el laboratorio utilizando tejidos almacenados y congelados antes de su exposición a tratamientos médicos tóxicos como la quimioterapia y la radiación. En la actualidad, los cirujanos pueden implantar tejido ovárico previamente congelado para restaurar temporalmente la producción de hormonas y óvulos. Sin embargo, esto no funciona durante mucho tiempo porque muy pocos folículos -las estructuras que producen hormonas y transportan óvulos- sobreviven al reimplante, afirman los investigadores.
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El nuevo atlas revela los factores que permiten que un folículo madure, ya que la mayoría de los folículos se marchitan sin liberar hormonas ni un óvulo. Gracias a nuevas herramientas capaces de identificar los genes que se expresan a nivel unicelular en un tejido, el equipo pudo localizar los folículos ováricos que contienen los precursores inmaduros de los óvulos, conocidos como ovocitos.
"Ahora que sabemos qué genes se expresan en los ovocitos, podemos comprobar si afectando a estos genes se podría crear un folículo funcional. Esto puede servir para crear un ovario artificial que, con el tiempo, podría trasplantarse al cuerpo", explica Ariella Shikanov, profesora asociada de ingeniería biomédica de la UM y autora del nuevo estudio en Science Advances.
La mayoría de los folículos, denominados folículos primordiales, permanecen inactivos y se localizan en la capa externa del ovario, denominada corteza. Una pequeña parte de estos folículos se activan periódicamente y migran al interior del ovario, a una región conocida como pool de crecimiento. Sólo unos pocos de esos folículos en crecimiento pasan a producir óvulos maduros que se liberan en la trompa de Falopio.
Con la capacidad de guiar el desarrollo de los folículos y ajustar el entorno ovárico, el equipo cree que el tejido ovárico manipulado podría funcionar durante mucho más tiempo que el tejido implantado sin modificar. Esto significa que las pacientes tendrían una ventana de fertilidad más larga, así como un periodo más prolongado en el que sus cuerpos producirían hormonas que ayudarían a regular el ciclo menstrual y a mantener la salud muscular, esquelética, sexual y cardiovascular.
No estamos hablando de utilizar una madre de alquiler ni de inseminación artificial. La magia hacia la que trabajamos es poder desencadenar la maduración de una célula inmadura, pero sin saber qué moléculas impulsan ese proceso, estamos a ciegas."
Jun Z. Li, director asociado del Departamento de Medicina Computacional y Bioinformática de la UM y coautor del estudio.
El equipo de la UM utilizó una tecnología relativamente nueva, denominada transcriptómica espacial, para rastrear toda la actividad génica -y dónde se produce- en muestras de tejido. Para ello, leen cadenas de ARN, que son como notas tomadas de la cadena de ADN, que revelan qué genes se están leyendo. En colaboración con una organización de obtención de órganos, los investigadores de la UM llevaron a cabo la secuenciación del ARN de los ovarios de cinco donantes humanas.
"Esta fue la primera vez que pudimos dirigirnos a folículos ováricos y ovocitos y realizar un análisis de transcripción, lo que nos permite ver qué genes están activos", explicó Shikanov.
"La mayoría de los folículos ováricos, ya presentes en el momento del nacimiento, nunca entran en la reserva de crecimiento y acaban autodestruyéndose. Estos nuevos datos nos permiten empezar a comprender qué hace que un óvulo sea bueno; qué determina qué folículo va a crecer, ovular, ser fecundado y convertirse en un bebé."
El trabajo de la UM forma parte del proyecto Atlas Celular Humano, que pretende crear "mapas de todas las células diferentes, sus características moleculares y dónde están situadas, para entender cómo funciona el cuerpo humano y qué falla en las enfermedades".
Shikanov, Li y colaboradores de la UM como Sue Hammoud, profesora asociada de genética humana y urología de la UM, están cartografiando otras partes del aparato reproductor femenino, como el útero, las trompas de Falopio y los ovarios. Otros colaboradores son Andrea Suzanne Kuliahsa Jones, ex profesora de la UM y ahora en la Universidad de Duke, y D. Ford Hannum, estudiante de posgrado de la UM asistente de investigación en bioinformática.
La investigación fue financiada parcialmente por la Iniciativa Chan Zuckerberg. Los Institutos Nacionales de Salud aportaron financiación adicional.
