Fecundar un óvulo sin esperma es posible y el individuo vive un 30% más

Es comúnmente conocido por la mayoría de la gente que para fecundar un óvulo en especies sexuales -como el ser humano- y que se produzca vida es necesaria la intervención de un gameto masculino, a saber, un espermatozoide. Sin embargo, recientemente la ciencia ha dado a conocer que, en algunas especies, este proceso no es necesario.

En algunos laboratorios se ha logrado desarrollar ratones sin padre. Así lo asegura la biotecnóloga Julieta Hamze, quien investiga en el campo de la reproducción en la Universidad de Murcia (UMU) y que también es investigadora postdoctoral Margarita Salas en el Laboratorio de Ingeniería Genómica Animal del INIA-CSIC, donde estudia mediante la edición génica diversos procesos implicados en la fecundación y el desarrollo embrionario temprano desde un enfoque multiespecie.

Afirma Hamze, en un reciente artículo de divulgación científica que ha publicado, que este hito se ha logrado "gracias al desarrollo de herramientas de edición génica". "En los últimos años se ha conseguido obtener descendencia a partir de partenotes, generados de óvulos no fecundados. Esto se ha logrado modificando la expresión de algunos genes improntados claves para el desarrollo", explica la investigadora de la UMU.

Se ha visto también, según Hamze, que "la esperanza de vida de estos ratones que cuentan únicamente con genes de origen materno es mayor: viven de media 186 días más, es decir, un 30% más".

Cómo activar el óvulo

Durante la fecundación, el espermatozoide penetra al óvulo u ovocito y lo activa. "El ovocito es el que cuenta con la maquinaria necesaria para llevar a cabo los primeros estadios del desarrollo embrionario temprano, hasta que el propio embrión se activa. A partir de ese momento es capaz de generar sus propias proteínas, codificadas por los genes heredados de la madre y del padre", explica la biotecnóloga.

En esta línea, existen diversos métodos para "activar" el óvulo sin la necesidad de que un espermatozoide penetre en él, como la adición de agentes químicos o la utilización de pequeñas corrientes eléctricas, que producen «un efecto similar», en palabras de Hamze.

Como resultado, "se genera una cascada de actividades intracelulares, de la que se acaba obteniendo un ‘partenote’ o ‘ginogenote’, que no es otra cosa que un embrión que cuenta únicamente con una sola copia del genoma heredado de la madre".

Por otra parte, "cuando el ovocito es ovulado, no ha completado la segunda división meiótica", que viene a ser el tipo de división celular que asegura que los humanos tengan el mismo número de cromosomas en cada generación. Es un proceso de dos pasos que reduce el número de cromosomas a la mitad, de 46 a 23, para formar espermatozoides y óvulos. Para completarla, el ovocito necesita ser fecundado o activado. "Si esta segunda división no se produce, se puede generar un embrión ‘partenote diploide’", lo que quiere decir que "contará con las dos copias del genoma que se esperarían en un embrión clásico, con la diferencia de que ambas serán de origen materno", explica la investigadora de la UMU.

Respecto a la pregunta de si estos partenotes que cuentan con dos copias del genoma de origen materno se pueden desarrollar y dar lugar a un animal vivo, la respuesta es negativa: "Para obtener descendencia es necesaria una copia del genoma materno y otra del paterno", según Hamze. La única excepción en la que los partenotes llegan a desarrollarse más allá de la implantación es el caso mentado de los ratones, al menos de momento. Aunque, "según algunos estudios, los partenotes son capaces de desarrollarse in vitro igual que los embriones clásicos", añade la experta.

Según Julieta Hamze, el estudio de los partenotes sirve no solo para entender la función de los genes improntados en los primeros estadios del desarrollo embrionario, sino que es relevante en muchas áreas de conocimiento. Por ejemplo, asegura, "la activación del ovocito es un proceso clave en la clonación". "Además, diversos estudios han conseguido aislar células madre procedentes de embriones partenogénicos y diferenciarlas en diferentes tipos celulares (como células nerviosas, musculares). Esto ha permitido generar grandes avances en el campo de la terapia celular", destaca la investigadora de la Universidad de Murcia.

‘Androgenotes’, embriones que solo tienen genoma paterno

Los ‘androgenotes’ también existen. Se trata de embriones que contienen únicamente copias del genoma paterno. En este caso, para generarlos se necesita un óvulo sin núcleo. "Recordemos que el ovocito es la célula que cuenta con la maquinaria necesaria para el desarrollo embrionario inicial, hasta que el propio embrión es capaz de generar sus propias proteínas. Se ha visto que los androgenotes tienen menores tasas de desarrollo que los partenotes o ginogenotes, y la descendencia muere en las primeras 48 horas de vida. De ahí se deduce que el gameto femenino es esencial para la vida", explica la investigadora de la UMU, Julieta Hamze.