Algunos métodos de la fecundación in vitro involucran unir espermatozoides al óvulo en un tubo de ensayo para dejar que la naturaleza haga lo suyo. Pero en alrededor de la mitad de los casos de infertilidad, un problema en los espermatozoides puede requerir un método más directo. En estos casos a veces se usa un método diferente llamado inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI), en el cual un solo espermatozoide se inyecta directamente en el óvulo. Con esta oportunidad única, es importante seleccionar el espermatozoide que tenga el mayor potencial de éxito. Un equipo en la University of Edimburgh, Escocia, ha presentado una técnica nueva que asegura que el mejor espermatozoide gane: se analiza antes el ADN para buscar daño potencial y se elije a los que sean estructuralmente sólidos.

“Es un acontecimiento nuevo que podría ser muy prometedor”, comenta Alan Penzias, endocrinólogo especialista en reproducción en Boston IVF y la Facultad de Medicina de Harvard, quien no estuvo involucrado en la investigación. Penzias explica que los estándares actuales para seleccionar un espermatozoide único para un procedimiento ICSI generalmente depende de evaluar lo bien que nada el espermatozoide, si ninguno nada, una prueba química puede comprobar cuáles están intactos y vivos. “En realidad esto ha sido bastante rudimentario”, comenta.

Alistair Elfick, el científico principal del equipo de Edimburgo, explica que al elegir un espermatozoide individual, más que permitir que muchos espermatozoides naden hacia el óvulo y compitan por él, “en gran medida te transformas en árbitro de la calidad del espermatozoide. Así que, claramente, tienes una motivación para realizar un procedimiento de selección más riguroso”. Con esta técnica nueva, los investigadores pueden clasificar los distintos espermatozoides y elegir aquel que tenga el ADN más intacto. La meta que buscamos es realizar un puntaje de la calidad del ADN” dice Alfick. Pero agrega que el método es una medida que abarca el estado de salud del espermatozoide; no es lo suficientemente sensible como para seleccionar y elegir rasgos.

El método creado por Elfick y sus colegas depende de la espectroscopia Raman, una técnica que mide el modo en que las moléculas dispersan fotones de un haz de luz de láser, para revelar las propiedades de vibración de las moléculas. A fin de sondear a un espermatozoide único con la espectroscopia Raman, los investigadores deben sujetarlo primero mediante pinzas ópticas, un haz de láser enfocado que puede “atrapar” un objeto pequeño, como ser una célula viva. La dispersión única producida por cada molécula, crea una huella digital de los contenidos de la muestra, que le permite a los investigadores analizar su composición química. En esta aplicación, los investigadores utilizan la espectroscopia Raman para observar la estructura del ADN de la célula y determinar si está quebrado o intacto. Elfick explica que cuando el ADN se quiebra, un grupo químico se forma en la punta de las rupturas, y se lo puede detectar mediante la espectroscopia Raman.

El daño del ADN se asoció con casos de infertilidad masculina y la pérdida de la habilidad del espermatozoide para nadar. Aunque la asociación entre las rupturas del ADN y la infertilidad exige más investigación, Elfick dice que “es muy probable que cuanto mejor sea el ADN, mejor sea el espermatozoide”.

Las pruebas preliminares muestran que la técnica no daña a las células, aunque Elfick expresa que se deberán realizar pruebas más rigurosas para introducir la técnica al uso clínico. Se equipo espera comercializar esta y otras aplicaciones de la espectroscopia Raman, incluso analizar células de cáncer de mama buscando determinadas proteínas a fin de elaborar la quimioterapia de pacientes individuales.

Michael Morris, un químico de la University of Michigan que utiliza la espectroscopia de Raman para analizar tejido óseo, dice que muchos investigadores están trabajando en las aplicaciones clínicas de la técnica. Al nivel de células individuales, los científicos están utilizando la espectroscopia de Raman para diferenciar entre células normales y células cancerosas, y para identificar cepas específicas de bacteria, tales como las que causan infecciones multiresistentes en los hospitales. La espectroscopia Raman también resulta prometedora como medio para analizar enfermedades directamente en los pacientes. Los investigadores como Michael Feld del MIT están investigando la posibilidad de utilizarla conjuntamente con sondas mínimamente invasivas para detectar procesos cancerosos y de otras enfermedades dentro de los tejidos de los pacientes. Denny Sakkas, un científico en la Yale University y en Molecular Biometrics, desarrolló una tecnología similar llamada espectrofotometría para evaluar la viabilidad de embriones y está trabajando para ampliarla a fin de estudiar óvulos humanos. Morris sospecha que emergerán muchas aplicaciones nuevas, ya que la tecnología tiene mucho poder para detectar cambios químicos en muestras pequeñas.