La creación de células sexuales (óvulos y espermatozoides) en el laboratorio es uno de los temas de investigación más reveladores de lo que son y serán las ciencias biomédicas en el siglo XXI. Su potencialidad es tan grande, que modifica desde ahora todas nuestras creencias acerca de la reproducción humana.
La historia es apasionante. Comenzó en 2003, cuando Hübner y Toyooka obtuvieron óvulos el primero y espermatozoides el segundo a partir de células primordiales de embriones de ratón. Las células troncales de origen embrionario son pluripotenciales, lo que significa que pueden dar lugar a todas las variedades celulares y tejidos de un organismo. Su desarrollo puede guiarse de manera particular hacia la formación de células sexuales, también llamadas germinales o gametos.

En 2004, al trabajar también en ratones, Geijsen inyectó los espermatozoides obtenidos de esta manera a óvulos maduros y logró la formación de nuevos embriones. Luego ocurrió algo todavía más sorprendente: la implantación de los embriones creados de esta forma en el útero de hembras da lugar al nacimiento de ratoncitos (Nayernia, 2006), lo que demuestra, sin lugar a dudas, la capacidad funcional de los espermatozoides creados en el laboratorio.

Pero esto es lo que pasa en los ratones. ¿Qué ocurre en los humanos? Diversos estudios sugieren que las células troncales humanas pueden desplegar las mismas propiedades observadas en roedores. Clark en 2004 y Aflatoonian en 2005 mostraron la formación de células sexuales primordiales a partir de otras troncales obtenidas de embriones humanos.

En este caso la demostración es siempre indirecta, pues no se pueden realizar en nuestra especie los mismos experimentos que se llevan a cabo en animales. Por impedimentos éticos plenamente justificados desde el punto de vista científico, no es posible por ahora probar a plenitud la capacidad funcional de estos elementos. Entonces la formación de espermatozoides y óvulos se determina por la presencia de los genes propios de las diferentes etapas de su desarrollo; por medio de marcadores (anticuerpos) que son específicos para reconocer estas células, así como por criterios morfológicos.

Entre los investigadores que más han contribuido a estos estudios en humanos destaca Karim Nayernia, el mismo que logró el nacimiento de los ratoncitos descrito arriba. Al trabajar primero en la Univeridad de Gotinga, pasó de los experimentos en roedores a la investigación en humanos. Uno de sus trabajos más importantes lo realizó en 2007 en células troncales humanas adultas provenientes de la médula ósea, de las cuales obtuvo células primordiales masculinas.

Hasta ese momento los estudios en nuestra especie, incluido el de Nayernia, habían podido crear, no elementos maduros, sino células primordiales llamadas espermatogonias, que tienen 46 cromosomas. En condiciones normales, el desarrollo de los espermatozoides pasa por un mecanismo de división celular conocido como meiosis, del que surgen gametos con 23 cromosomas que son los más aptos para los procesos reproductivos y son los encargados de la transmisión de la herencia.

Pero los avances no se detienen en la primera década de nuestro siglo. Hace unos días, el 8 de julio, apareció un nuevo artículo de Nayernia, quien trabaja ahora en la Universidad de Newcastle, del que se dio cuenta oportunamente en esta sección de ciencias. En él hay varias novedades. La primera consiste en que ahora este autor se desplaza de los tejidos adultos, hacia las células troncales embrionarias de humanos. La segunda es que obtiene evidencias de la formación de células posmeióticas, es decir, con 23 cromosomas, lo que indicaría que, al igual que en los ratones, las células troncales humanas pueden dar lugar a otras maduras, que al observarse al microscopio muestran similitudes con los espermatozoides normales, entre ellas su motilidad.

Hay un aspecto aquí que es crucial. Nayernia encuentra que las células que dan lugar a estos espermatozoides provienen de embriones masculinos (por llamarlos de alguna manera), pues tienen cromosomas XY, mientras los de origen femenino (XX) sólo alcanzan etapas muy primitivas de desarrollo (espermatogonia). Éste es un tema que todavía está a discusión, ya que otros expertos (Moore y Aflatoonian, 2007) han señalado que la diferenciación de las células troncales puede tomar dos direcciones (la formación de óvulos o de espermatozoides) independientemente del material genético de las células primordiales que les dan origen, lo que es muy importante en el estudio de las relaciones entre reproducción e identidad sexual.