Un grupo de investigadores de la Universidad de Brown ha creado un "ovario artificial humano" por medio de un enfoque de ingeniería de tejidos que, según esperan, algún día permitirá a los científicos madurar óvulos humanos en un laboratorio.

A corto plazo, un ovario artificial permitirá a los investigadores explorar mejor el impacto de las toxinas del medio ambiente o las sustancias para la mejora de la fertilidad en la fertilidad humana. También podría ayudar al desarrollo de nuevas formas de anticonceptivos y al estudio del cáncer de ovario.

En el futuro, también podría ayudar a mujeres cuyos ovarios han resultado dañados por la quimioterapia, la radioterapia o alguna enfermedad, según un estudio publicado en la edición actual de Journal of Assisted Reproduction and Genetics. Hoy en día, estas mujeres tienen oportunidades limitadas para dar a luz: o bien un rápido ciclo de fertilización in vitro que dé como resultado un puñado de óvulos congelados, o la congelación de tejido ovárico con la esperanza de que algún día los óvulos sanos puedan ser madurados.

Un ovario artificial, donde los huevos inmaduros pudieran ser recogidos a razón de miles y posteriormente madurados a voluntad en el laboratorio, abriría enormes posibilidades para una de cada 1.000 mujeres que lo necesitan, afirma el primer autor el estudio, Stephan Krotz, que era estudiante de postgrado en Brown cuando trabajó en el estudio.

El ovario artificial marca la primera vez que los investigadores han logrado crear con éxito un entorno tridimensional que contenga los tres tipos principales de células de ovario: células de la teca, células de la granulosa, y los huevos, conocidos como ovocitos. La investigadora principal del estudio es Sandra Carson, profesora de obstetricia y ginecología en la Universidad Brown y el Hospital de la Mujer y la Infancia de Rhode Island.

Alan B. Copperman, director de infertilidad en el Centro Médico de Mount Sinai, en Nueva York, afirma que los beneficios clínicos y científicos están a años y obstáculos de distancia, pero que está impresionado por el potencial de investigación del trabajo del grupo. "El concepto de crear un ambiente artificial tridimensional, y el hecho de que podamos extraer óvulos inmaduros y dejarlos crecer y madurar y convertirse en óvulos viables, es realmente emocionante", asegura.

Copperman afirma que el ovario artificial podría servir de modelo para ayudar a los investigadores a entender mejor el proceso de envejecimiento de los ovarios, el foco de gran parte de su investigación. "Si podemos crear un entorno de pruebas viable, podremos aprender más acerca de cómo optimizar los huevos, y discriminar los huevos buenos de los malos".

La innovación de los investigadores de Brown usaba un molde en forma de nido de abejas para dar soporte al huevo. Los óvulos humanos son demasiado grandes para ser cultivados sin algún tipo de estructura de soporte. "Si tratamos de cultivarlos por sí mismos, en una placa, básicamente se colapsan sobre sí mismos", afirma Krotz, que en la actualidad es endocrinólogo especialista en reproducción y especialista en fertilidad en el Centro Avanzado de Fertilidad de Texas.

Los investigadores separaron las células de ovario de los tejidos humanos utilizando enzimas, y las pusieron en un molde hecho de agar, una sustancia gelatinosa que se obtiene normalmente a partir de algas. Más tarde, los diferentes tipos de células se unieron ellas mismas adoptando la forma de un nido de abejas, cuya estructura estaba formada por las células de la teca y de la granulosa. Los óvulos, u ovocitos, se insertaron en el interior y se bañaron con hormonas para estimular la células de la teca y que produjesen andrógenos, así como para que las células de la granulosa produjesen estrógeno.

"Tomamos un rumbo diferente para confiar en que la adherencia inherente de las células produjese el auto-ensamblaje", señala Jeffrey Morgan, codirector del Centro de Ingeniería Biomédica en la Universidad Brown, que dirigió este aspecto de la investigación. "En ese ambiente no adhesivo, las células se pegan entre sí y auto-ensamblan una estructura tridimensional, que se conforma a nuestro molde".

Los investigadores habían asumido que, si se les permitía auto-ensamblarse, las células formarían una esfera, aunque Morgan afirma que demostró que también pueden crear formas más complejas con un poco de ayuda.

Kim L. Thornton, endocrinóloga especialista en reproducción en Boston IVF, uno de los centros de fertilidad más grandes del país, afirma que es difícil recrear en un laboratorio todas las actividades que tienen lugar en los ovarios de una mujer. "Uno de los desafíos de la maduración es que hay muchas cosas que suceden a nivel local que pueden afectar a la capacidad de los ovocitos para madurar", afirma. "No podemos duplicar todas esas condiciones" en una placa de laboratorio. Sin embargo, asegura Thornton, el modelo de Brown "es interesante, y ciertamente es prometedor".

Carson señala que ahora que el equipo ha creado el modelo, quiere volver atrás y mirar más de cerca cómo funciona. A ella le gustaría identificar varias proteínas implicadas en la maduración del óvulo, y ser capaz de explorar si esas proteínas pueden ser alteradas como medio de anticoncepción. "También podríamos encontrar algo que teóricamente podría ser importante en el desarrollo del cáncer de ovario", afirma.

El trabajo también se puede utilizar para probar los efectos tóxicos de productos de uso cotidiano, como plásticos e insecticidas, así como medicamentos—“cualquier cosa que podamos poner a prueba frente al control", afirma Carson. "Aún no hemos llegado a ese punto, pero creo que este va a ser el uso más potente del modelo".