Durante esta impronta genómica, la colección de marcas distintivas de mamá suele desactivar ciertos genes, de modo que sólo se expresa la copia de papá. Y papá imparte sus propias marcas que dejan sólo la copia materna encendida. (La mayoría de las improntas silencian la expresión de los genes, pero algunas la activan.) Eso es un problema para las parejas del mismo sexo que quieren tener un bebé. Si los dos conjuntos de genes de un hijo proceden del ADN materno, por ejemplo, ambas copias de los genes impresos estarán desactivadas. Por lo tanto, el embrión no puede fabricar ninguno de los productos de los genes.

«No obtenemos el conjunto completo de productos que necesitamos para llevar a cabo un desarrollo adecuado a menos que tengamos una contribución tanto materna como paterna en un óvulo fecundado», dice Marisa Bartolomei, genetista de la Universidad de Pensilvania en Filadelfia, que descubrió uno de los primeros genes impresos en ratones.

Los científicos descubrieron la impronta genómica en los mamíferos hace unos 30 años. Durante los experimentos realizados a mediados de la década de 1980, los investigadores eliminaron las contribuciones genéticas maternas o paternas de los óvulos de ratón recién fecundados. A continuación, transfirieron un segundo conjunto de genes de otro ratón para crear embriones con dos conjuntos de material genético femenino o dos conjuntos de material genético masculino. Un ratón sustituto fue capaz de gestar los embriones, pero ninguno sobrevivió. El hallazgo demostró que el desarrollo normal requiere material genético tanto del padre como de la madre. Más aún, los resultados revelaron que el material genético materno y el paterno difieren entre sí de forma significativa.

Experimentos posteriores revelaron que los ratones se desarrollaban de forma diferente dependiendo de si recibían ambas copias de ciertas regiones de ADN de un progenitor (en lugar de una copia de cada progenitor).

Los ratones con cola en forma de horquilla fueron ejemplos reveladores. Cuando los investigadores eliminaron del genoma de la madre la región del gen responsable de la cola en forma de horquilla, los embriones de los ratones crecieron y murieron a mitad de la gestación. En cambio, eliminar la misma región del genoma paterno no tuvo ningún efecto sobre el crecimiento o el desarrollo de los roedores.

En las tres décadas transcurridas desde entonces, los investigadores han encontrado más genes impresos (sospechan que hay entre 100 y 200 genes de este tipo) y las etiquetas moleculares que los silencian. Los científicos también han avanzado en la conexión de los defectos de impronta con los trastornos del desarrollo en los seres humanos. Pero todo el tiempo, los investigadores han sabido que la impronta impide que los padres del mismo sexo tengan hijos.

Editando la imposibilidad

En octubre de 2018, los investigadores superaron esta imposibilidad en ratones. Al eliminar regiones impresas, Wei Li y un equipo de la Academia China de Ciencias en Pekín produjeron ratones sanos de dos madres. Los investigadores también crearon por primera vez crías de ratón a partir de dos papás. Sin embargo, las crías murieron a los pocos días de nacer.

A pesar de la pérdida, Li es optimista. «Esta investigación nos muestra lo que es posible», afirma.

Para superar la barrera de la impronta, Li y sus compañeros de investigación recurrieron a CRISPR, una técnica de edición de genes que ha hecho que alterar los genomas sea más fácil que nunca. Utilizaron esta herramienta para eliminar regiones genéticas de células madre embrionarias de ratones. A continuación, los investigadores inyectaron estas células madre modificadas en el óvulo de un ratón hembra y luego utilizaron un tercer ratón hembra sustituto para llevar el feto a término.

El equipo ya había tenido cierto éxito dos años antes, cuando creó crías de ratón con dos madres genéticas mediante la eliminación de dos regiones impresas. Aunque estos ratones bimaternales también llegaron a la edad adulta y produjeron sus propias crías, desarrollaron defectos de crecimiento. Por término medio, los ratones bimaternos eran un 20 por ciento más ligeros que sus homólogos heteroparentales. En su último estudio, Li y su equipo también eliminaron una tercera región de los genes de las madres, lo que devolvió a los animales su crecimiento normal.

Pero los científicos tuvieron que superar algunos obstáculos más para generar ratones con dos padres genéticos. Descubrieron, mediante un proceso de prueba y error, que necesitaban eliminar el doble de regiones impresas en los ratones bipaternos que en los bimaternos. En total, el equipo eliminó siete regiones impresas para crear con éxito ratones de dos padres.

Aún así, los números no estaban a su favor. Sólo el dos y medio por ciento de los embriones llegó a término y menos de la mitad del uno por ciento vivió dos días. Ninguno llegó a la edad adulta.

«Los ratones bipaternos producidos no son viables, lo que implica que hay que cruzar más obstáculos para favorecer su supervivencia postnatal, si es que es posible», afirma Li. «La menor tasa de natalidad, por otra parte, implica la existencia de una barrera desconocida que dificulta el desarrollo de los embriones bipaternos».

En cambio, a los ratones bimaternos les fue mucho mejor. Estos ratones crecieron hasta la edad adulta y estaban lo suficientemente sanos como para tener sus propias crías al aparearse con ratones machos típicos. También se comportaron igual que los ratones de control. Por lo que los investigadores pudieron comprobar, los ratones bimaternales parecen tan sanos y normales como cualquier otro ratón de laboratorio.

«No significa que sean normales en todos los aspectos», advierte Li. «No se pueden investigar todos los aspectos en condiciones experimentales restringidas con un número limitado de animales».

A pesar del éxito de los investigadores, Li afirma que la técnica no está lista para su uso en humanos. «Nunca está de más insistir en los riesgos y en la importancia de la seguridad antes de cualquier experimento en humanos», dice, sobre todo en lo que respecta a las crías bipaternas, que actualmente «son gravemente anormales y no pueden sobrevivir hasta la edad adulta»

Las crías bimaternas son más prometedoras. El equipo trabaja ahora para trasladar sus hallazgos a los monos. Y ese trabajo podría llevar lo imposible un paso más cerca de ser factible para los humanos.

Realizar el potencial

La investigación de Li es alentadora, pero está muy lejos de ayudar a Gormally y su cónyuge. Sin embargo, tampoco es la única oportunidad para las parejas del mismo sexo. Otra nueva tecnología llamada gametogénesis in vitro, o IVG, puede ser una vía potencial alternativa para que las parejas del mismo sexo tengan sus propios hijos.

Los científicos utilizan la técnica para fabricar óvulos y esperma a partir de otras células del cuerpo. Para ello, los biólogos primero reprograman las células de la piel adultas para que se conviertan en células madre. Después, estimulan las células madre derivadas de la piel para que se conviertan en óvulos o espermatozoides.

Investigadores de Japón han perfeccionado ahora la técnica en ratones. Y en un trabajo pionero, Katsuhiko Hayashi y Mitinori Saitou y su equipo generaron óvulos funcionales a partir de células de la cola de ratones.

Los investigadores fecundaron entonces los óvulos con esperma de ratones macho e implantaron los embriones en madres de alquiler. Las crías crecieron sanas y fértiles. En principio, este enfoque podría permitir convertir las células de la piel de una mujer en esperma y utilizarlas para fecundar el óvulo de su pareja.

La GIV podría transformar la capacidad de las parejas del mismo sexo para tener sus propios hijos. «Si hubiera sido posible en ese momento, sin duda lo habríamos intentado», dice Gormally, que ahora es una orgullosa madre de un niño pequeño gracias al donante de esperma de ella y su cónyuge. «Un cambio de juego total».

Esta historia forma parte de «El futuro de la fertilidad», una nueva serie de Discover que explora las fronteras de la reproducción. Leer más:

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