Describen cómo se transmiten los genes mitocondriales de madre a hijo

La investigación, publicada en la revista Cell Reports, se centró, específicamente, en las mutaciones de genes en las mitocondrias de las células, que pueden causar varias enfermedades, incluyendo el cáncer, la diabetes, la infertilidad y las enfermedades neurodegenerativas. El doctor Shoukhrat Mitalipov, quien previamente había desarrollado un método para prevenir el paso de las mutaciones genéticas mitocondriales de madre a hijo, en 2009, dirigió la investigación.

Para llevar a cabo la investigación, Mitalipov y sus colaboradores necesitaron diseñar una forma de marcar y rastrear los genes mitocondriales específicos, en su transición desde el óvulo, a través de la fecundación, al embrión y al feto. Esto se logró mediante la combinación de dos genomas mitocondriales diferentes, en un solo óvulo; más concretamente, la mitad de un óvulo de una especie india de mono macaco Rhesus, se fusionó con la mitad de un óvulo de un mono Rhesus de la China continental. Debido a que estas especies de animales tienen distintas secuencias de genes mitocondriales, su genética pudo ser seguida muy de cerca.

La manipulación microscópica de la división y unión de dos mitades de un óvulo requiere de habilidades y conocimientos especializados, que el laboratorio de Mitalipov ha desarrollado a lo largo de un período de varios años. Al estudiar el desarrollo de estos óvulos fertilizados y unidos, los científicos descubrieron que los óvulos en transición con una división genética de 50/50, daban paso a un feto que contenía un casi un 100 por cien del genoma, ya sea indio o chino.

'Hemos descubierto que, durante el desarrollo temprano, cada célula individual, en el embrión de ocho células, contiene porcentajes variables de genes de Rhesus indios y chinos. Algunas muestran una división 50/50; sin embargo, otras muestran una de 90/10, y así sucesivamente' explica Mitalipov.

El experto añade que, cuando estos porcentajes se combinaron en un embrión, la división genética promedio entre las dos especies fue más o menos igual que en su inicio. Sin embargo, más tarde, durante la transición del blastocisto al feto, la genética se inclinará hacia un lado, u otro: la descendencia resultante tiene siempre un genoma predominantemente, chino o indio. Nuestro estudio muestra, precisamente, cuándo se produce este interruptor genético mitocondrial, y cómo puede conducir a ciertas enfermedades.

Este hallazgo plantea importantes cuestiones acerca de la validez de los métodos actuales para el diagnóstico genético en embriones, cuando ya se sabe si una mujer tiene una mutación en un gen mitocondrial, y puede pasar una enfermedad a sus hijos.

El actual método de diagnóstico de pre-implantación genética, consiste en examinar el riesgo de enfermedad, tomando una célula de las ocho células del embrión, y posteriormente buscar mutaciones en esa célula en particular. Esto se hace para predecir si el resto del embrión está libre de mutaciones, explica Mitalipov. Sin embargo, el investigador afirma que el problema de este enfoque es que, el hecho de que una célula no contenga mutaciones, no significa que las células que quedan en el embrión estén libres de ellas. La investigación sugiere que este enfoque podría ser erróneo, ya que el diagnóstico se lleva a cabo antes de la etapa en que la genética mitocondrial está realmente establecida.

Con esta nueva información, y los datos adicionales recogidos a través de nuevas investigaciones, Mitalipov y sus colaboradores creen que se podrán desarrollar nuevos métodos para el diagnóstico genético de la enfermedad mitocondrial.