Investigadores imprimen en 3D células reproductoras masculinas
La Universidad de British Columbia ha logrado recientemente una nueva primicia mundial. Un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Ryan Flannigan ha impreso en 3D células reproductoras testiculares humanas. Tras unos días de maduración, estas células habrían podido evolucionar hasta convertirse en células capaces de producir esperma. Por supuesto, aún estamos lejos de alcanzar la bioimpresión de células reproductoras masculinas funcionales y viables, pero se trata de un paso clave para el sector médico que podría ofrecer una solución a los hombres que sufren de infertilidad.
Los avances en la fabricación aditiva médica nunca dejarán de sorprendernos, incluso en los estudios de la fertilidad. Uno de los primeros proyectos fue en 2017 donde la Universidad de Northwestern y la Escuela de Ingeniería McCormick lograron bioimprimir con éxito ovarios, implantándolos en ratones estériles que pudieron dar vida a una camada de crías sanas. Esta vez, la bioimpresión ha dirigido su atención a los hombres, permitiendo a los médicos abordar la fertilidad de ambas partes.
Bioimpresión 3D y células reproductoras
El Dr. Flannigan espera que este proyecto de investigación aborde formas de infertilidad masculina que actualmente son intratables. Según explica, “la infertilidad afecta al 15% de las parejas y los factores masculinos son una causa contribuyente en al menos la mitad de esos casos”. El primer paso del proyecto consistió en extraer células madre de un paciente con azoospermia no obstructiva (NOA). Esto corresponde a una ausencia total de espermatozoides viables durante la eyaculación, ya que los túbulos seminíferos tienen una producción de esperma disminuida. En algunos casos, es posible intervenir quirúrgicamente para encontrar células reproductoras, pero esta operación sólo tiene éxito en la mitad de los casos.
Una vez extraídas las células madre de los testículos del paciente, los investigadores de la UBC las imprimieron en 3D en una estructura tubular hueca que se asemeja a los túbulos seminíferos que producen los espermatozoides. El Dr. Flanningan afirma: “Estamos imprimiendo en 3D estas células en una estructura muy específica que imita la anatomía humana, lo que creemos que es nuestra mejor oportunidad para estimular la producción de esperma. Si tiene éxito, esto podría abrir la puerta a nuevos tratamientos de fertilidad para las parejas que actualmente no tienen otras opciones”.
El Dr. Flanningan, a la izquierda, y Meghan Robinson en el lado derecho de la bioimpresora 3D. | Créditos: UBC
Doce días después de esta fase de bioimpresión, los investigadores comprobaron que las células habían sobrevivido y algunas habían evolucionado hasta convertirse en células especializadas, mostrando signos alentadores en la capacidad de producir esperma. El siguiente paso es poner a prueba estas células impresas exponiéndolas a diferentes factores de crecimiento y nutrientes. Igualmente se busca perfeccionar su disposición estructural para mejorar las interacciones célula a célula y esperar así una mejor producción de esperma. Aunque las células impresas en 3D están empezando a diferenciarse, el camino que queda por recorrer es aún largo, pero los resultados iniciales son alentadores.
Además, gracias a este proyecto de investigación, el equipo puede comprender mejor los factores que contribuyen a la condición NOA. Mediante la recolección de células madre, pretenden comprender la expresión genética y las características de cada célula y así ofrecer un tratamiento a medida. El Dr. Flanningan concluye: “Cada vez aprendemos más que es probable que haya muchas causas diferentes de infertilidad y que cada caso es único. Teniendo esto en cuenta, estamos adoptando un enfoque de medicina personalizada y precisión. Tomamos células de un paciente, tratamos de entender qué anomalías son exclusivas de él y, a continuación, imprimimos en 3D y apoyamos las células de manera que superen esas deficiencias originales”. Puedes encontrar más información del proyecto aquí.
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