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C谩mbiele la pila: Una breve mirada a la donaci贸n mitocondrial

Autor
Categor铆a
Biolog铆a
Medios
Salud P煤blica
Teconolog铆a
Fecha de Publicaci贸n
2016/09/28
Temas
6 more properties
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En colaboraci贸n con Gabriel Le贸n.
鈥擯ap谩 驴puedo salir? 鈥擯reg煤ntale a tu mam谩. 鈥擬am谩 驴puedo salir? 鈥擯reg煤ntale a tu otra mam谩.
Este di谩logo 鈥攖an com煤n en la adolescencia鈥 tiene un elemento adicional que lo hace sonar algo raro. Despu茅s de todo nadie tiene dos mam谩s biol贸gicas... 驴O s铆?
Emma Ott naci贸 en 1997 en Pensilvania y fue la primera persona del mundo que fue concebida a trav茅s de una revolucionaria t茅cnica de fertilizaci贸n in vitro. Sus padres 鈥攓ue no hab铆an podido concebir de manera natural ni mediante los m茅todos tradicionales de fertilizaci贸n in vitro鈥 hab铆an decidido someterse a un nuevo tratamiento llamado 芦transferencia citopl谩smica禄. Los expertos en fertilidad sospechaban que algo andaba mal con las mitocondrias en los ovocitos聽de algunas mujeres, lo que imped铆a que lograran concebir. La idea fue que tal vez si le transfer铆an a los ovocitos defectuosos algunas mitocondrias de un ovocito sano podr铆an lograr una fecundaci贸n聽exitosa. Mediante esta t茅cnica nacieron 17 ni帽os en EEUU, incluyendo Emma. An谩lisis gen茅ticos realizados a estos ni帽os mostraron que en al menos dos casos se lograba detectar material gen茅tico de la donante del citoplasma. Debido a la ausencia de pruebas concluyentes sobre los efectos de esto, la FDA decidi贸 prohibir esta t茅cnica en EEUU el a帽o 2001.

2015, una nueva esperanza.

El pasado 3 de febrero de 2015, la C谩mara de los Comunes del Reino Unido (que vendr铆a a ser como la C谩mara de Diputados brit谩nica) vot贸 a favor de una ley que le permitir铆a a los cient铆ficos brit谩nicos continuar con sus investigaciones para la aplicaci贸n de lo que era un novedoso tratamiento de fertilidad que podr铆a prevenir algunos casos de enfermedades de origen gen茅tico. Se trataba esta vez de una t茅cnica llamada 芦reemplazo de mitocondrias禄. Esta t茅cnica podr铆a permitir que mujeres que llevan mutaciones en su ADN mitocondrial 鈥攜 que causan enfermedades fatales en los hijos鈥 sean capaces de dar a luz a beb茅s sanos. La aplicaci贸n de una t茅cnica como 茅sta no est谩 exenta de controversias, debido a que se altera la composici贸n gen茅tica del embri贸n, y como el ADN mitocondrial se hereda por v铆a materna, implica que si la reci茅n nacida es ni帽a, ella heredar谩 inevitablemente las mitocondrias de la donante a sus futuras generaciones en lugar de las mitocondrias de su madre.
Controversial, sin duda, pero creemos que el costo-beneficio lo podr铆a valer.
Como recordar谩n de sus clases de biolog铆a, muchas veces nos dijeron que la mitocondria es 芦la pila de la c茅lula禄, lo que dicho en un lenguaje m谩s t茅cnico, implica que 茅ste organelo celular es el responsable de proveer energ铆a a nivel celular (suena importante, 驴no?). Las mitocondrias poseen su propio genoma, compuesto por 37 genes, en comparaci贸n al genoma nuclear que tiene m谩s de 20.000 genes identificados. Los genes de la mitocondria se llaman鈥 adivine c贸mo... 隆S铆, adivin贸! ADN mitocondrial, o mitogenoma.
](https://www.etilmercurio.com/em/wp-content/uploads/2016/09/mtdonation-1.png) Ilustraci贸n original: Cath Levett, Guardian Graphic. Modificado por Gabriel Le贸n
Si la mitocondria no funciona de forma correcta, esto se traduce en una serie de s铆ntomas, lo que hace que las enfermedades de origen mitocondrial sean dif铆ciles de reconocer y por lo tanto dif铆ciles de diagnosticar. Las enfermedades mitocondriales pueden ser graves, incluso hay reportes de beb茅s聽que nacen con este tipo de patolog铆as (1) y mueren a los meses de haber nacido. Por otra parte, hay casos de personas que no experimentan s铆ntomas hasta varios a帽os despu茅s de nacer (2) (o cuando son 芦fetos adultos禄, como dir铆a la Senadora van Rysselberghe).
Para esto, los investigadores han desarrollado una serie de m茅todos que permiten transferir el material gen茅tico de un ovocito (si no est谩 fecundado, no le diga 贸vulo; es un ovocito) que contiene la mitocondria defectuosa a un ovocito de una donante sana. El resultado de esto es que el embri贸n resultante luego de la fecundaci贸n lleva el ADN nuclear de sus padres y el ADN mitocondrial de una donante. Es decir, estrictamente son un pap谩, y dos mam谩s (de las cuales, una mam谩 aporta/dona solamente las mitocondrias).
A pesar de que hubo controversias al respecto, pues se deber铆an hacer m谩s estudios para probar la seguridad del m茅todo, lo general es que hab铆a cierto consenso cient铆fico聽y 茅tico para su aplicaci贸n. De hecho, en la revista Nature聽el a帽o 2014 (3), se public贸 un estudio en donde se suger铆a que mediante la aplicaci贸n de esta t茅cnica, era posible producir embriones humanos de aspecto normal, a menos en su estadio de blastocisto (que no tiene nada que ver con Pok茅mon, si no que es el estado al que llega el embri贸n luego de aproximadamente 5 d铆as de haber fecundado).
Un poco antes, en 2009, Nature tambi茅n publicaba algunos ensayos con esta nueva metodolog铆a en monos聽(4), los que resultaron en casos exitosos de reproducci贸n y producci贸n de c茅lulas madre.
Si lo vemos de la forma m谩s simple posible, y esperando no ofender a nadie, el procedimiento es similar a cambiar una pila defectuosa. Si bien es una analog铆a muy simple pues la interacci贸n n煤cleo-mitocondria es mucho m谩s compleja que s贸lo reemplazar una pieza (cambios menores tanto en el n煤cleo como en la mitocondria podr铆an afectar al funcionamiento de esta 煤ltima), esto podr铆a servir para entender la idea general detr谩s del m茅todo.
Pero bueno, lo cierto es que el 27 de septiembre la ciencia nuevamente聽nos sorprende con el reporte de un nuevo beb茅 con 芦tres padres禄 (que no es el primero, por cierto, aparte de Emma Ott y los 17 ni帽os que mencionamos al inicio, est谩聽Alana Saaranen, quien ya tiene 16 a帽os).
El nuevo anuncio se refiere un beb茅 que naci贸 hace 5 meses, y el tratamiento fue realizado por un especialista en fertilidad de estados Unidos, Dr. John Zhang (5)... pero en M茅xico, donde las leyes para la manipulaci贸n de embriones humanos son un poco m谩s laxas.El Dr. Zhang us贸 una t茅cnica que en espa帽ol ser铆a algo como 芦transferencia del eje nuclear禄 (sprindle nuclear transfer) para poder crear 5 embriones humanos. Este m茅todo implica remover el n煤cleo de la c茅lula desde los ovocitos de la madre e insertarlos al de una donante sana (c茅lula a la cual se le ha removido ya parte del n煤cleo), dando como resultado ovocitos con mitocondrias saludables de la donante y ADN nuclear de la madre. Estos cinco embriones fueron entonces fecundados con espermatozoides del padre, pero solo uno de estos result贸 tener un n煤mero normal de cromosomas. Este embri贸n normal, fue 聽transferido posteriormente a la madre.
El 煤nico reporte cient铆fico que tenemos al respecto es el resumen de la conclusi贸n de este trabajo, la cual sugiere que:
芦los ovocitos humanos reconstituidos mediante SNT (transferencia del eje nuclear) son capaces de producir beb茅s sanos. El SNT podr铆a ser una novedosa opci贸n para poder minimizar patolog铆as transmitidas por el ADN mitocondrial desde las madres a sus beb茅s禄.
Al parecer hay aspectos que aun debemos estudiar respecto a estas t茅cnicas, pero sin duda son un gran avance para prevenir enfermedades gen茅ticas de origen mitocondrial.
Cuando le preguntaron a Arana, la chica de diecis茅is聽a帽os que mencionamos previamente, sobre qu茅 opinaba de tener tres padres, ella respondi贸:
Tengo el ADN de una tercera mujer. Pero no la considerar铆a un tercer padre, s贸lo tengo algunas de sus mitocondrias (...) Mucha gente dice que tengo los rasgos de mi madre, mis ojos se parecen a los de mi pap谩鈥 Tengo algunas caracter铆sticas de ellos y mi personalidad es la misma tambi茅n禄.

Referencias

1.
Koenig MK. Presentation and Diagnosis of Mitochondrial Disorders in Children. Pediatric Neurology. mayo de 2008;38(5):305鈥13.
2.
Cohen BH. Neuromuscular and Systemic Presentations in Adults: diagnoses beyond MERRF and MELAS. Neurotherapeutics. abril de 2013;10(2):227鈥42.
3.
Tachibana M, Amato P, Sparman M, Woodward J, Sanchis DM, Ma H, et al. Towards germline gene therapy of inherited mitochondrial diseases. Nature. 24 de octubre de 2012;493(7434):627鈥31.
4.
Tachibana M, Sparman M, Sritanaudomchai H, Ma H, Clepper L, Woodward J, et al. Mitochondrial gene replacement in primate offspring and embryonic stem cells. Nature. 17 de septiembre de 2009;461(7262):367鈥72.
5.
J. Zhang, H. Liu, S. Luo, A. Chavez-Badiola, Z. Liu, M. Yang, et al. First live birth using human oocytes reconstitued by spindle nuclear transfer for mitochondrial DNA mutation causing Leigh Syndrome. En Salt Lake City, Utah; 2016 [citado 28 de septiembre de 2016]. Disponible en: [www.west-info.eu]