Una prótesis ovárica impresa en 3D restablece la función reproductiva en ratones hembra esterilizados, técnica que a a futuro podría usarse en humanos

Un equipo de investigadores especializados en el sistema reproductor femenino, fertilidad, reproducción asistida, cirugía, nanotecnología e impresión 3D, pertenecientes a la Feinberg School of Medicine y a la Northwestern University de Chicago de los Estados Unidos, publicaron recientemente en la revista Nature y con el título “A bioprosthetic ovary created using 3D printed microporous scaffolds restores ovarian function in sterilized mice”, los resultados obtenidos con la realización de un proyecto en el que a través de la impresión 3D de “andamios” ováricos implantados en ratones hembras esterilizadas previamente, lograron restablecer con éxito la función reproductiva de los sujetos de estudio.

El equipo de investigación, formado por Monica M. Laronda, Alexandra L. Rutz, Shuo Xiao, Kelly A. Whelan, Francesca E. Duncan, Eric W. Roth, Teresa K. Woodruff y Ramille N. Shah, se planteó la ambiciosa posibilidad de producir a través de impresión 3D unos ovarios sintéticos los cuales tuvieran la capacidad de integrarse al organismo del huésped, desarrollarse funcionalmente, activar el sistema hormonal de las hembras de ratón para ser fecundados posteriormente.

El inmenso valor de los resultados de esta investigación, que deberá ser probada a futuro en humanos, son la posibilidad de restablecer la función hormonal en mujeres que por algún efecto colateral indeseado, como los provocados por los tratamientos contra el cáncer, quedan con la función ovárica disminuida, desarrollan incapacidad para el desarrollo pleno de la pubertad, presentan menopausia precoz e infertilidad total. Es importante anotar que las actuales técnicas de reproducción asistida y los procedimientos de restauración de la función hormonal, incluyendo la fecundación in vitro y los trasplantes ováricos, no son capaces de ofrecer soluciones a largo plazo, dejando a los pacientes pediátricos con enfermedad metastásica sin alternativas de solución reales.

Los resultados del estudio son realmente alentadores. En primer lugar es importante destacar que los citados “andamios” ováricos no fueron rechazados por el sistema inmunológico de los huéspedes, todo lo contrario, se integraron de manera tan perfecta al organismo de las hembras de ratón que alrededor de las tres semanas posteriores a su implantación se vascularizaron, lo que quiere decir que se desarrollaron vasos sanguíneos y capilares, restaurándose completamente la función ovárica, al grado de que estas hembras se aparearon y quedaron preñadas.

Los óvulos fertilizados se desarrollaron normalmente en la prótesis ovárica y las hembras de ratón dieron a luz, pudiendo amamantar correctamente a sus crías, inaugurando exitosamente un nuevo camino para la reproducción y el nacimiento en hembras que habían perdido la capacidad de la concepción, técnica que a futuro podría ser exportada al género femenino humano.

Es probable que en este momento se pregunte las posibilidades que la impresión 3D tiene para el ámbito de la salud, las cuales no parecen tener límite alguno. Con respecto a este tema, mencionamos un artículo publicado el pasado 2 de febrero en Código F, el cual explicaba los resultados de una investigación realizada por científicos españoles, los que consiguieron imprimir piel humana viva y 100% funcional en una bio-impresora 3D, utilizando biotintas, las que tenían diferentes componentes, como los queratinocitos y los fibroblastos, los dos tipos celulares esenciales de la piel, factores de crecimiento y sustancias de “construcción”, entre otros elementos esenciales.

Para la impresión 3D de esta prótesis ovárica, los investigadores, liderados por Monica M. Laronda y Alexandra L. Rutz utilizaron como “tinta” un tipo específico de gelatina derivada del colágeno de cerdos, proteína presente de manera natural en los ovarios de roedores y de humanas, lo que facilitó su aceptación y desarrollo.

Otro de los elementos esenciales para el éxito de la investigación, además de la selección de la “tinta”, fue la estructura geométrica y porosa de la malla ovárica, la que los científicos consideran determinante para alcanzar la capacidad funcional reproductiva de la prótesis ovárica.

Para el desarrollo de los ovarios artificiales, los investigadores evaluaron diferentes configuraciones geométricas de la malla, hasta encontrar una en la que los óvulos se fijaron correctamente, ofreciendo tasas de supervivencia folicular aproximadas al 100%.

La última fase del experimento comprobó que, además de que la malla ovárica era aceptada por el organismo del huésped, se vascularizó y los óvulos se fijaran y se desarrollaran correctamente, los ovarios artificiales indujeron la actividad del sistema hormonal de las hembras de ratón, propiciando la liberación de estradiol y progesterona, hormonas que determinan el ciclo menstrual, el crecimiento de los órganos reproductivos, y la producción de prolactina, esencial para la producción de leche materna, lo cual ocurrió con absoluta normalidad.

Es evidente que aún queda mucho camino por recorrer para determinar si la foliculogénesis, o proceso de maduración del folículo ovárico, en esta prótesis impresa en 3D alcanzará los mismos resultados en humanos que los observados en ratones hembras, pero de conseguirse será un camino altamente prometedor para restaurar las funciones hormonales y reproductivas perdidas por Oncofertilidad y de manera colateral aliviar los terribles daños emocionales que estas situaciones conllevan.

Vale la pena mencionar que con cada paso dado en la impresión biológica 3D se potencializa el desarrollo y avance de otros protocolos científicos, aún insospechados, que mejoraran la calidad de vida.

Fuentes:

Instituto Nacional del Cáncer.
Para que otros se beneficien: jóvenes con cáncer y supervivientes participan en un estudio de oncofertilidad.

Wikipedia.
Foliculogénesis.