La ciencia investiga de dónde vienen los niños
Biotecnología ·
Sorprende que aún quede mucho por saber sobre las bases moleculares en la interacción espermatozoide y ovocito que origina la vida; una investigación murciana, financiada por la Fundación Séneca, se centra en este ámbito con implicaciones de gran impacto
Usted cree que sabe bien cómo se concibe un niño, pero, reconózcalo, a nivel molecular no tiene ni idea. Ni la tiene usted ni prácticamente nadie. «A pesar de ser probablemente el evento de fusión más relevante para la vida, los mecanismos moleculares subyacentes apenas se conocen», revela la biotecnóloga Julieta Gabriela Hamze Araujo, que desarrolla un proyecto de investigación de dos años en este campo.
Resulta obvio que la generación de un nuevo individuo se produce gracias a la unión y fusión de dos gametos, el ovocito y el espermatozoide. Y también está claro, añade la doctora en Biología y Tecnología de la Salud Reproductiva de la Universidad de Murcia (UMU), que descifrar las bases moleculares de la interacción entre el ovocito y el espermatozoide «es clave para desarrollar estrategias que nos permitan, además de entender la infertilidad, poder desarrollar, por ejemplo, nuevos métodos anticonceptivos» y mejorar la reproducción asistida.
Lo que falta por completar son las proteínas que intervienen en el proceso. Hasta 2020 únicamente dos receptores se habían descubierto «y propuesto como proteínas esenciales para la unión» del espermatozoide y el oolema (así se denomina la membrana del ovocito con la que debe fusionarse el primero con vistas a engendrar un nuevo ser). Se trata del denominado Izumo1 (en el espermatozoide) y del Juno, en el ovocito. Ahora, «gracias al desarrollo de las tecnologías de edición génica que han revolucionado la biología en la última década, esta lista de proteínas esenciales ha crecido considerablemente», explica Hamze Araujo, y «en tan solo dos años», remarca.
A día de hoy ya se conocen, únicamente del lado masculino, media docena de proteínas «cuya ablación impide la fecundación». En el lado femenino, «recientemente se ha propuesto un mecanismo de acción donde la proteína FCRL3 presente en el oolema interacciona con el complejo Juno/Izumo1 para facilitar la fusión de las membranas». Y todavía queda mucho por saber, en contra de lo que pensaba el abuelo de Hamze Araujo cuando la ahora especialista le explicó su intención de hacer un máster en reproducción asistida. «¿Esa no es un área de conocimiento muy explotada?, ¿no se conoce mucho ya?», le dijo su ascendiente. Sin embargo, responde ahora la nieta, «a pesar de los esfuerzos y de todos los avances conseguidos en los últimos años, lamentablemente se conocen muy pocas proteínas esenciales para la fecundación». Su trabajo, financiado por la Fundación Séneca dentro de la convocatoria de Ayudas a Proyectos para la Generación de Nuevo Liderazgo Científico 'Jóvenes Líderes en Investigación', trata específicamente de desentrañar las proteínas del ovocito implicadas en la fecundación.
«Conocer las bases moleculares de esta interacción [espermatozoide-ovocito] supone no sólo la base para la mejora de las técnicas de reproducción asistida», apunta la científica, sino que también resulta útil «para el desarrollo de nuevas estrategias anticonceptivas» o la identificación de biomarcadores de fertilidad. Lograr la solución completa de este puzle molecular «puede tener un gran impacto económico», en alusión al campo que se abre en técnicas de reproducción asistida, no sólo aplicables al ser humano sino también en variedades ganaderas o para el mantenimiento o recuperación de especies en peligro de extinción, por ejemplo. «Este proyecto propone identificar proteínas en el ovocito que sean esenciales para la fecundación, ya que actualmente sólo se conoce un receptor: Juno», resume.
Las claves
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Investigación El proyecto propone identificar en el ovocito proteínas esenciales para la fecundación.
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Usos Mejorar la reproducción asistida, nuevos métodos anticonceptivos, aplicaciones en ganadería y ayuda al mantenimiento o recuperación de especies en peligro de extinción.
La doctora Julieta Hamze es la investigadora principal de este proyecto que cuenta con la colaboración de los doctores por la UMU Analuce Canha Gouveia y Leopoldo González Brusí; del doctor Pablo Bermejo, experto en ingeniería genómica, y de la doctora Enrica Bianchi, de la Universidad de York (Reino Unido), como asesora científica. «Ella es una de las investigadoras responsables del descubrimiento de Juno», apunta Hamze.
Mientras que el primer año de la iniciativa tiene lugar este 2023 en el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA-CSIC), en Madrid, los trabajos tendrán lugar en 2024 en la Universidad de Murcia, «en el laboratorio de la doctora María Jiménez Movilla».
«La Región de Murcia es un nicho importante de la investigación en reproducción», asegura la biotecnóloga. La UMU cuenta con varios grupos de investigación centrados en este campo. Y también imparte un máster «de los mejor valorados a nivel nacional e internacional en esta área», y que ya suma casi 20 ediciones, lo que ha llevado a «que exista una red inmensa de ex alumnos, doctorandos, colaboradores e investigadores nacionales e internacionales que hacen que la Región sea conocida» en esta disciplina.
Lo de la semillita que se pone en mamá, bien contado
«La fecundación es un proceso rápido donde la membrana del ovocito y del espermatozoide se unen y fusionan», explica la doctora en Biología y Tecnología de la Salud Reproductiva Julieta Hamze. «Las interacciones entre las proteínas de ambas membranas son transitorias y ocurren en una ventana de tiempo muy corta», detalla, lo que se suma a que la disponibilidad de muestras de ovocitos suele ser limitada en la mayoría de las especies y su uso en investigación está muy regulada. Como consecuencia, hasta ahora solo se conoce una proteína en la membrana del ovocito que es esencial para la fecundación: Juno. «Las hembras que no expresan esta proteína, es decir, que sus ovocitos no tienen Juno, son infértiles», apunta la especialista. Desde que se descubrió esta proteína, en 2014, aún no ha sido posible identificar ninguna otra con una función similar. «Ese es nuestro principal objetivo, intentar identificar nuevas proteínas del ovocito esenciales para la fecundación. Para ello, estamos estudiando el proteoma de ovocitos y embriones de vaca para identificar proteínas candidatas y descifrar cuál es su función utilizando el modelo murino».
Este modelo alude al uso de cepas especiales de ratones para estudiar enfermedades humanas. «Los resultados obtenidos en bovino serán comparados con el proteoma del ratón», precisa. «Se utilizará esta especie para este primer objetivo porque a nivel reproductivo es similar a la especie humana y porque la disponibilidad de muestras es relativamente sencilla», como subproducto de la industria cárnica, donde se suelen desechar los ovarios de las vacas que aquí son claves. Sobre la elección del ratón en el proyecto, se debe, a su vez, «principalmente a que es el modelo más estudiado cuyos resultados son extrapolables a la especie humana, y los tiempos de ejecución de los ensayos propuestos cuadran con los dos años de proyecto solicitados».
