Pesquisa lança luz sobre nova estratégia para tratar a infertilidade

Uma nova pesquisa da Oregon Health & Science University descreve a ciência por trás de uma técnica promissora para tratar a infertilidade, transformando uma célula da pele em um óvulo capaz de produzir embriões viáveis.

Pesquisadores da OHSU documentaram a gametogênese in vitro, ou IVG, em um modelo de camundongo por meio das etapas preliminares de uma técnica que depende da transferência do núcleo de uma célula da pele para um óvulo doado cujo núcleo foi removido. Fazendo experiências em camundongos, os pesquisadores persuadiram o núcleo da célula da pele a reduzir seus cromossomos pela metade, para que pudesse então ser fertilizado por um espermatozóide para criar um embrião viável.

O estudo está publicado na revista Avanços da Ciência.

“O objetivo é produzir óvulos para pacientes que não possuem seus próprios óvulos”, disse o autor sênior Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., diretor do Centro OHSU de Terapia Genética e de Células Embrionárias.

A técnica poderá ser utilizada por mulheres em idade materna avançada ou por aquelas que não conseguem produzir óvulos viáveis ​​devido a tratamento prévio de câncer ou outras causas. Também levanta a possibilidade de homens em relações do mesmo sexo terem filhos geneticamente relacionados com ambos os pais.

Em vez de tentar diferenciar células-tronco pluripotentes induzidas, ou iPSCs, em espermatozóides ou óvulos, os pesquisadores da OHSU estão focados em uma técnica baseada na transferência nuclear de células somáticas, na qual um núcleo de célula da pele é transplantado para um óvulo de um doador despojado de seu núcleo. Em 1996, os pesquisadores usaram essa técnica para clonar uma ovelha na Escócia chamada Dolly.

Nesse caso, os pesquisadores criaram um clone de um dos pais. Em contraste, o estudo da OHSU descreveu o resultado de uma técnica que resultou em embriões com cromossomos contribuídos por ambos os pais. O processo envolve três etapas:

• Os pesquisadores transplantam o núcleo de uma célula da pele de um camundongo em um óvulo de camundongo que é despojado de seu próprio núcleo.
• Impulsionado pelo citoplasma – líquido que preenche as células – dentro do óvulo doado, o núcleo implantado da célula da pele descarta metade de seus cromossomos. O processo é semelhante à meiose, quando as células se dividem para produzir espermatozoides ou óvulos maduros. Esta é a etapa chave, resultando em um ovo haplóide com um único conjunto de cromossomos.
• Os pesquisadores então fertilizam o novo óvulo com esperma, um processo chamado fertilização in vitro. Isto cria um embrião diplóide com dois conjuntos de cromossomas – o que acabaria por resultar numa descendência saudável com contribuições genéticas iguais de ambos os pais.

Os pesquisadores da OHSU demonstraram anteriormente a prova de conceito em um estudo publicado em janeiro de 2022, mas o novo estudo vai além ao sequenciar meticulosamente os cromossomos.

Os pesquisadores descobriram que o núcleo da célula da pele segregava seus cromossomos cada vez que era implantado no óvulo doado. Em casos raros, isso aconteceu perfeitamente, com um de cada par de cromossomos correspondentes de óvulo e espermatozoide.

“Esta publicação mostra basicamente como alcançamos a haploidia”, disse Mitalipov. “Na próxima fase desta pesquisa, determinaremos como podemos melhorar esse emparelhamento para que cada par de cromossomos se separe corretamente”.

Laboratórios em todo o mundo estão envolvidos em uma técnica diferente de IVG que envolve um processo demorado de reprogramação de células da pele para se tornarem iPSCs e, em seguida, diferenciá-las para se tornarem óvulos ou espermatozoides.

“Estamos pulando toda essa etapa da reprogramação celular”, disse a coautora Paula Amato, MD, professora de obstetrícia e ginecologia na Faculdade de Medicina da OHSU. “A vantagem da nossa técnica é que ela evita o longo tempo de cultura necessário para reprogramar a célula. Ao longo de vários meses, muitas alterações genéticas e epigenéticas deletérias podem acontecer.”

Embora os pesquisadores também estejam estudando a técnica em óvulos humanos e embriões iniciais, Amato disse que ainda levará anos até que a técnica esteja pronta para uso clínico.

“Isso nos dá muitos insights”, disse ela. “Mas ainda há muito trabalho a ser feito para entender como esses cromossomos se emparelham e como se dividem fielmente para realmente reproduzir o que acontece na natureza”.