Nuevo método supera la escasez de células madre germinales donantes en la reproducción subrogada del pez cebra; señalan científicos de China
Beijing, China, Asia.- Investigadores han desarrollado recientemente una tecnología de células madre germinales expandidas (eGSC) que permite la expansión y preservación estables de células madre germinales donantes (GSC), superando así un importante obstáculo en la tecnología de reproducción subrogada del pez cebra.
El estudio, liderado por el profesor SUN Yonghua del Instituto de Hidrobiología (IHB) de la Academia China de Ciencias, se publicó en Communications Biology.
La tecnología de reproducción subrogada basada en el trasplante de células madre germinales (GSCT), aplicable tanto intraespecífica como interespecíficamente, ofrece grandes posibilidades en áreas como la cría acelerada de peces de interés económico, la conservación de especies raras y en peligro de extinción, y la creación de recursos de peces modelo, gracias a su capacidad para acortar los ciclos de maduración sexual y permitir la preservación eficiente de los recursos genéticos y la reconstrucción de la línea germinal.
Sin embargo, un obstáculo importante que limita la aplicación generalizada de esta tecnología es la dificultad de obtener un suministro estable y suficiente de células madre germinales (CMG) donantes para trasplante. La criopreservación de las CMG, esencial para el almacenamiento a largo plazo de recursos genéticos, se ve gravemente dificultada por el número limitado de células donantes que se pueden recuperar tras los procesos de congelación-descongelación, lo que resulta en una eficiencia de reproducción subrogada extremadamente baja.
En este estudio, los investigadores trasplantaron CMG donantes a peces cebra receptores cyp11a2−/−. Trabajos previos del equipo habían revelado que la pérdida de cyp11a2, un gen clave implicado en la biosíntesis de esteroides en las células somáticas gonadales, induce la proliferación de las CMG y bloquea su diferenciación.
Dentro del microambiente gonadal de los receptores cyp11a2−/−, las CMG donantes mantuvieron una robusta capacidad de autorrenovación y rara vez entraron en un estado de diferenciación, lo que permitió una expansión in vivo a gran escala y el mantenimiento a largo plazo de sus propiedades de células madre.
«Descubrimos que el microambiente gonadal cyp11a2−/− proporciona un nicho único para la expansión masiva in vivo de las células madre germinales (CMG) del donante, las cuales mantienen su pluripotencia y capacidad de autorrenovación a largo plazo. Denominamos a estas CMG expandidas in vivo como CMG expandidas in vivo (eCMG). En comparación con las estrategias convencionales de trasplante de CMG, el número de eCMG obtenidas de un solo donante tras la criopreservación aumentó aproximadamente 300 veces, y la eficiencia del trasplante mejoró drásticamente», afirmó SUN.
El equipo también estableció una novedosa estrategia de receptor nanos2−/− como un nicho gonadal vacío ideal para el trasplante de CMG. A diferencia de los receptores deficientes en dnd1, que a menudo experimentan masculinización y producen principalmente espermatozoides derivados del donante, los receptores nanos2−/− permitieron la producción eficiente tanto de espermatozoides derivados del donante como de ovocitos.
Mediante esta plataforma integrada de trasplante de células madre germinales egénicas (eGSC), el equipo logró la reconstrucción genética rápida del mutante materno-cigótico (MZnanog) en una sola generación. En comparación con las estrategias convencionales basadas en la criopreservación de esperma, este enfoque redujo significativamente el tiempo necesario para la recuperación de la línea funcional, lo que pone de manifiesto su potencial para preservar y restaurar rápidamente recursos genéticos complejos.
Según los investigadores, estos hallazgos establecen una plataforma robusta para la expansión in vivo a gran escala y la criopreservación de células madre germinales donantes, proporcionando una estrategia eficiente para la rápida recuperación de recursos genéticos en el pez cebra.
Añadieron que la optimización y el desarrollo posteriores de la tecnología eGSC y la estrategia de receptor del nicho gonadal vacío nanos2−/− podrían mejorar sustancialmente la eficiencia de la reproducción subrogada interespecífica en peces.
