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Una técnica experimental analiza el funcionamiento de espermatozoides humanos antes de su inseminación

La tecnología estudia la incidencia de la morfología, concentración y movilidad del espermatozoide en el proceso de formación del embrión

Center for Genomic Regulation

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IMAGE: This is a mitotic spindle in human sperm. view more 

Credit: CRG

La investigación, presentada en el Congreso anual de la Sociedad Europea de Reproducción Humana y Embriología (ESHRE, por sus siglas en inglés), que finaliza hoy en Ginebra (Suiza), describe por primera vez la utilización de una técnica experimental que ha permitido analizar el funcionamiento de espermatozoides humanos en contacto con el contenido citoplasmático de los óvulos de forma in vitro. De esta manera, se ha podido comprobar en el laboratorio y antes de producirse la fecundación si en este medio el espermatozoide cumplía con sus funciones antes de haber sido inseminado en un óvulo.

La investigación, dirigida por la Dra. Isabelle Vernos, profesora de investigación ICREA en el Centro de Regulación Genómica de Barcelona, y Grupo Eugin, se ha desarrollado conjuntamente por un grupo de investigadores en el laboratorio del Parc Científic de Barcelona (PCB) y en el CRG. "El objetivo de la investigación era desarrollar una técnica previa a la utilización de los gametos masculinos en un ciclo de reproducción asistida para comprobar si sus funciones se desarrollaban correctamente", explica la Dra. Montserrat Barragán, coautora del estudio y responsable del laboratorio de investigación de Eugin en el PCB.

"Los resultados son preliminares y tenemos que ver más casos, pero parece que existe una relación entre las características de los espermatozoides seleccionados y sus capacidades para generar un embrión correctamente", añade Barragán. "Los primeros resultados abren el camino a seguir investigando en esta dirección", asegura.

Tras un estudio con 20 muestras de semen, los investigadores han podido observar con esta novedosa técnica la relación entre las características visibles de los espermatozoides que se detectan en los habituales seminogramas -como la morfología, la concentración y la movilidad- y su capacidad funcional en los primeros procesos de división celular, es decir, los primeros estadios de desarrollo del embrión.

Metodología pionera

"La metodología del estudio ha sido novedosa", según señala Farners Amargant, primera autora de la investigación e investigadora predoctoral en el CRG y Eugin. "Se analizaron veinte muestras de esperma humano -con características morfológicas, niveles de concentración y movilidad distintos-, y se incubaron ex vivo (fuera de un organismo vivo) en óvulos de la rana africana de uñas (Xenopus laevis) un organismo modelo muy utilizado en investigación biomédica". La muestra de esperma humano se pone en contacto con el citoplasma del ovocito de la rana y a partir de aquí se analiza su capacidad de construir el huso mitótico bipolar y otras funciones implicadas en la división celular.

Un 30% de los óvulos fecundados en procesos de reproducción asistida detienen su desarrollo en las primeras etapas de la división celular. Esto lleva a pensar a los científicos que los defectos funcionales de la célula espermática, tales como un fallo en la fusión de los pronúcleos o en la construcción del llamado huso mitótico bipolar -fases posteriores a la replicación del ADN- podrían ser los responsables de estos fracasos. "La técnica desarrollada nos permitirá poder observar más de cerca la incidencia de este tipo de defectos para entender si influyen en el correcto desarrollo del embrión", concluye Farners.

Caso de éxito: de la ciencia básica a la práctica clínica

Este proyecto de investigación empezó en 2014 a raíz de una iniciativa interna del CRG para promover la investigación pluridisciplinar orientada a pacientes y a la sociedad. Un caso de éxito que ha dado lugar a una fructífera colaboración científica entre el grupo Eugin y el laboratorio de Isabelle Vernos en el CRG. La primera autora del trabajo, la investigadora predoctoral Farners Amargant, está participando en un doctorado industrial, una iniciativa de la Generalitat de Catalunya que pretende captar talento, formar a científicos y contribuir en la competitividad y la internacionalización del tejido empresarial.

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