El misterio de la fertilidad se resuelve con el descubrimiento de una proteína clave
La infertilidad puede ser causada por una serie de factores, incluidos (entre otros) daños en el ADN, aberraciones cromosómicas, condiciones hormonales, factores relacionados con la edad y factores ambientales. Algunas condiciones de infertilidad son específicas de las mujeres, otras de los hombres y algunas surgen debido a una combinación de condiciones en las parejas masculinas y femeninas. Se requieren aproximadamente 12 pasos para investigar exhaustivamente la causa de la infertilidad en las parejas. En una investigación publicada esta semana en Nature , con la Dra. Enrica Bianchi del Wellcome Trust Sanger Institute en Cambridge, Reino Unido como autora principal, los científicos se han acercado a resolver el misterio de la fertilidad con el descubrimiento de una proteína que es clave para la interacción del esperma y el óvulo.
La fertilidad es un tema de tanta importancia que se ha investigado mucho al respecto. En 2005 se descubrió una de las primeras claves para resolver este misterio, cuando los investigadores encontraron una proteína presente en la superficie del espermatozoide que reconoce al óvulo, lo que permite que la fusión forme un embrión. La llamaron “Izumo”, que en japonés significa “santuario del matrimonio”. En el estudio de hoy, el equipo de investigación informa sobre el descubrimiento de una proteína relacionada en la superficie del óvulo que se une a Izumo: la llamaron Juno, en honor a la diosa romana de la fertilidad. El estudio de investigación también confirmó que la unión de Izumo con Juno es el primer paso en el proceso de fusión del óvulo y el espermatozoide, sin el cual no puede tener lugar la fecundación. Esta interacción en particular fue difícil de precisar, porque la unión entre Izumo y Juno es de baja afinidad (es decir, su unión es bastante débil). Después de que el óvulo es fertilizado, éste se deshace de la proteína Juno restante en su superficie en 40 minutos, para evitar que más espermatozoides se unan: si más de un espermatozoide se fusionara con el óvulo, el cigoto resultante tendría demasiados cromosomas y, por lo tanto, sería inviable.
Para realizar el experimento, el equipo de investigación tomó la proteína Izumo ya caracterizada y desarrolló una versión artificial de la misma para ver a qué se unía en un óvulo de ratón. Utilizaron un ensayo llamado AVEXIS, que está diseñado para identificar interacciones débiles y transitorias entre los receptores y los ligandos a los que se unen. De esta manera, encontraron un receptor de folato llamado Folr4, al que rebautizaron Juno.
Para demostrar que Juno era esencial para la fertilidad femenina, el equipo de investigación creó ratones modificados genéticamente que carecían de la proteína Juno en sus óvulos. Los óvulos de estos ratones no se fusionaron con el esperma y los ratones eran infértiles. Para completar su comprensión de la interacción de Izumo y Juno, los investigadores modificaron genéticamente ratones machos que carecían de Izumo; luego se demostró que estos ratones eran infértiles.
Esta investigación es importante porque ofrece un atajo a través de los muchos pasos que implica el tratamiento de la infertilidad. Los óvulos y los espermatozoides de las parejas que experimentan dificultades para concebir pueden analizarse genéticamente para determinar si sus proteínas Izumo y Juno están estructuradas correctamente. Si se establece que estas proteínas son defectuosas, las parejas pueden recurrir directamente a un procedimiento llamado “ICSI” para la inyección intracitoplasmática de espermatozoides, en el que se inyecta un espermatozoide directamente en un óvulo, utilizando una aguja extremadamente fina. El Dr. Gavin Wright, que dirige el Laboratorio de Señalización de la Superficie Celular del Instituto, espera que el descubrimiento de esta interacción clave de proteínas resuelva al menos un misterio de la fertilidad y permita mejoras en los tratamientos de fertilidad, así como en los anticonceptivos.
