La infertilidad masculina, que es la imposibilidad causar un embarazo debido a la baja frecuencia de recuento de espermatozoides, o bien por falta de movimiento del esperma, podría tener solución en el corto plazo gracias a un reciente hallazgo.

Jeremy Wang, de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania, Huijuan Lin, de la Escuela de Ciencias Médicas básicas, de la Universidad de Wuhan, en China, y otros colegas en colaboración llegaron a un gran hallazgo: Encontraron que la renovación de las células madre depende de un factor de autorrenovación que fue caracterizado por los investigadores y que se llama “DOT1L”.

Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Genes and Development.

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“Este nuevo factor sólo pudo identificarse al encontrar este fenotipo inusual: el hecho de que los ratones que carecían de DOT1L no eran capaces de seguir produciendo esperma”, detalla Wang, profesor de la Universidad de Pensilvania y uno de los autores del trabajo.

Cuando los ratones carecen de DOT1L, el equipo demostró que no pueden mantener las células madre espermatogonias y, por tanto, carecen de la capacidad de producir esperma de forma continua.

Asimismo, Wang mostró grandes expectativas por la magnitud del hallazgo: “Identificar este factor esencial no sólo nos ayuda a comprender la biología de las células madre de la línea germinal adulta, sino que también podría permitirnos reprogramar algún día células somáticas, como un tipo de células de la piel llamadas fibroblastos, para convertirlas en células madre de la línea germinal, creando esencialmente un gameto en una placa de Petri. Esa es la próxima frontera del tratamiento de la fertilidad”.

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Los investigadores descubrieron por casualidad el papel de DOT1L en la autorrenovación de las células madre. El gen se expresa ampliamente; los ratones con una versión mutante de DOT1L en todas sus células no sobreviven más allá de la fase embrionaria del desarrollo. Pero basándose en los patrones de expresión genética de DOT1L, Wang y sus colegas creyeron que podría desempeñar un papel en la meiosis, el proceso de división celular que da lugar a los espermatozoides y los óvulos.

Así que decidieron ver qué ocurría cuando mutaban el gen sólo en estas células germinales. “Cuando hicimos esto, los animales vivían y parecían sanos”, cuenta Wang. “Sin embargo, cuando miramos más de cerca, descubrimos que los ratones con el DOT1L mutante en sus células germinales podían completar una ronda inicial de producción de esperma, pero luego las células madre se agotaban y los ratones perdían todas las células germinales”, agregó.

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Ese descenso en la producción de esperma podría deberse a otros problemas. Pero varias líneas de evidencia apoyaban el vínculo entre el DOT1L y una falla en la autorrenovación de las células madre.

En conclusión, los investigadores descubrieron que los ratones experimentaban una pérdida secuencial de las distintas etapas del desarrollo de los espermatozoides. Primero fallaban en la producción de espermatogonias y luego de espermatocitos, seguidos de espermátidas redondas y luego de espermátidas alargadas.

El equipo de investigadores también descrubrió que DOT1L parecía estar regulando una familia de genes conocida como Hoxc, que son factores de transcripción que desempeñan un papel importante en la regulación de la expresión de una serie de otros genes. “Creemos que DOT1L promueve la expresión de estos genes Hoxc mediante su metilación”, dice Wang. “Estos factores de transcripción probablemente contribuyen al proceso de autorrenovación de las células madre. Averiguar los detalles de esto es una dirección futura de nuestro trabajo”, concluyó.

Un objetivo a largo plazo es utilizar factores como el DOT1L y otros implicados en la autorrenovación de células madre de la línea germinal para ayudar a las personas con problemas de fertilidad. El concepto es crear células germinales desde la base.