Para dar a los sobrevivientes de cáncer la oportunidad de concebir, los científicos están diseñando ovarios artificiales
Un ovario artificial, que se muestra, ayudó a los ratones a ovular y dar a luz crías sanas. Una vez que se someten a quimioterapia o radiación, es posible que ya no puedan tener un bebé. Por eso, los científicos están trabajando para crear ovarios artificiales que podrían brindarles a estas sobrevivientes de cáncer una nueva opción para concebir un hijo.
El ovario artificial es una «casa»; para los folículos productores de óvulos, al igual que el ovario original, Christiani Amorim, que estudia reproducción animal en la Université; catholique de Louvain en Bélgica, le dice a The Scientist por correo electrónico. «Nuestro objetivo es recrear las condiciones adecuadas que los folículos necesitan para sobrevivir».
Varios grupos están compitiendo y colaborando para desarrollar el ovario artificial perfecto, y hasta ahora los estudios muestran que es posible usar el órgano sintético para restaurar la función ovárica en ratones. Perfeccionar la estructura, la rigidez y las capacidades de…
Los pacientes con cáncer son el primer enfoque, dice Marie-Madeleine Dolmans, colega de Amorims en la Universit catholique de Louvain, a The Scientist por teléfono. Para ayudar a estas mujeres, los investigadores han intentado proteger los ovarios durante el tratamiento, sacándolos del área que se irradiará o extrayendo, preservando y trasplantando tejido ovárico a las pacientes después del tratamiento del cáncer. Esta última técnica, que se basa en los ovarios naturales de un individuo, restauró la función ovárica y dio lugar al nacimiento de más de 100 bebés en todo el mundo, según un artículo reciente escrito por Dolmans y sus colegas.
Investigación en monos rhesus ha demostrado que el trasplante de ovario al brazo puede conducir a una función hormonal normal, y un ovocito del tejido trasplantado dio lugar a un mono bebé sano.
Pero, explica Dolmans, la criopreservación y el trasplante no son una opción para todos. Las mujeres con cánceres que hacen metástasis actualmente no tienen opciones de fertilidad después del tratamiento. Eso se debe a que el riesgo de extraer células cancerosas malignas y reinsertarlas en el cuerpo después de la quimioterapia o la radiación es bastante alto. Las niñas que aún no han llegado a la pubertad tampoco pueden participar en la criopreservación y el trasplante posterior.
Estas mujeres estaban tratando de ayudar, dice la científica de materiales Ariella Shikanov de la Universidad de Michigan. Para hacer esto, los investigadores extraían folículos de las mujeres antes del tratamiento, eliminaban los que parecían cancerosos y luego congelaban el tejido. Una vez que una paciente está libre de cáncer y en edad de comenzar la menstruación o tener un hijo, los folículos se descongelan, se inyectan en un ovario artificial y se trasplantan nuevamente al cuerpo.
Una matriz de fibrina, que normalmente se encuentra en el andamiaje de los coágulos de sangre, con el equilibrio adecuado de las proteínas fibrinógeno y trombina, parece construir el mejor hogar para los ovarios artificiales, informaron Amorim y sus colegas el 13 de diciembre en el Journal of Assisted Reproduction and Genetics. Esta combinación crea una estructura que se asemeja más a un ovario real, escribe el equipo.
Otros equipos están trabajando para optimizar la producción de ovarios artificiales y el desarrollo de los folículos incrustados en ellos. Shikanov y sus colegas, por ejemplo, están trabajando para identificar las señales correctas y la actividad del factor de transcripción en el trabajo en las primeras etapas del desarrollo del folículo. Saber qué señales estimulan el desarrollo podría ayudar a los investigadores a crear química o genéticamente el entorno adecuado para estimular el crecimiento de los folículos.
Mientras tanto, Mary Zelinski de Oregon Health & Science University y sus colegas están abordando otro desafío: descubrir exactamente dónde implantar ovarios artificiales para garantizar la función hormonal y la fertilidad y también para recopilar datos sobre la salud de las crías nacidas mediante trasplante. Hasta ahora, su investigación en monos rhesus ha demostrado que el trasplante de tejido ovárico natural al brazo puede llevar a una función hormonal normal. Además, crió un mono bebé a partir de ovocitos desarrollados en tejido trasplantado. Ese mono tuvo embarazos normales y no mostró signos de envejecimiento celular prematuro, informó el equipo en septiembre en el Journal of Assisted Reproduction and Genetics.
La matriz de un El ovario artificial de ratón, que se muestra, es complejo, pero lo suficientemente duradero como para ayudar a los ratones a ovular y dar a luz a crías sanas. Facultad de Medicina de la Universidad Feinberg, está tratando de hacer un ovario que sea estructuralmente sólido y duradero, capaz de durar hasta 10 años o más en el cuerpo. Para hacer esto, ella y sus colegas han estado usando tinta de ovario para imprimir una superestructura tridimensional capaz de soportar folículos dentro de ratones. Estos animales incluso han llegado a tener bebés. A diferencia de la matriz fabricada por Dolmans y Amorim, el ovario impreso en 3D puede estar compuesto principalmente de colágeno, elastinas, factores de crecimiento y otros agentes bioactivos.
La impresión 3D está muy de moda en este momento, pero desde que mostramos en nuestra última publicación que nuestra matriz de fibrina tiene una estructura de fibra y una rigidez comparables a las de los ovarios humanos, me pregunto si la impresión 3D es realmente una estrategia para la creación de un ovario artificial para aplicación humana, escribe Amorim.
Woodruff no está de acuerdo. Ella dice que la tinta biológica utilizada en la impresión 3D de un ovario permite a los investigadores tener más control en el desarrollo de un órgano que tiene una estructura más cercana a un ovario real, lo que podría ayudar a conectarlo a la vasculatura que necesita.
Amorim y Dolmans argumentan que mediante el uso de materiales que ya están desarrollados por el cuerpo sin impresión 3D, la aprobación para comenzar a probar su ovario artificial en mujeres puede ser más fácil. De hecho, las pruebas podrían comenzar en los próximos años.
Sin embargo, la utilidad de los ovarios artificiales va más allá de dar a las pacientes con cáncer más opciones para convertirse en madres. Más inmediatamente, un ovario cultivado en laboratorio podría ayudar en los estudios de toxicología. Debido a que el tejido permitiría que los folículos sobrevivieran y crecieran en condiciones similares a las del órgano original, los investigadores podrían probar los efectos de las drogas o compuestos en el ambiente que actúan como disruptores endocrinos. Clínicamente, los ovarios artificiales podrían ayudar a las mujeres mayores a continuar produciendo hormonas para combatir la osteoporosis, las enfermedades cardíacas y otros efectos secundarios de la menopausia. También podrían brindarles a las personas transgénero un sistema de administración de hormonas más natural.
Veo un gran potencial para el ovario artificial, dice Amorim.
Corrección (2 de enero): el el artículo tenía la firma incorrecta. The Scientist lamenta el error.
Corrección (5 de enero): la cita extraída afirmaba incorrectamente que el los ovarios implantados eran artificiales. De hecho, eran tejidos naturales tomados y luego trasplantados de nuevo al mono. El párrafo nueve se ha actualizado para aclarar. El científico lamenta el error.
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