Crean el primer animal modificado genéticamente para tener crías sin sexo

Para la mayoría de los animales, incluidos los seres humanos, la reproducción es sexual: se necesita que el óvulo de una hembra sea fertilizado por el espermatozoide de un macho.

Algunos animales, principalmente organismos inferiores o unicelulares, llevan a cabo otro tipo de reproducción: la asexual.

Este proceso no requiere la fusión de un óvulo y un espermatozoide. Un nuevo individuo se forma con la participación de un solo ejemplar que se divide en dos o más células y cuyos descendientes son genética y físicamente idénticos a él, los llamados clones.

Este tipo de reproducción se observa principalmente en organismos inferiores y microbios unicelulares, como amebas o bacterias.

Pero dentro de la reproducción asexual hay otro tipo de nacimientos: los llamados “nacimientos vírgenes”.

Estos no requieren información genética de los espermatozoides, pero a diferencia de otras formas de reproducción asexual, sí necesitan un óvulo.

Las hembras pueden producir óvulos que sin ser fertilizados pueden convertirse en un embrión, que puede o no ser genéticamente idéntico a la madre.

Esta es la llamada partenogénesis, un proceso que se ha visto con frecuencia en el mundo animal, principalmente en crustáceos, insectos, anfibios, reptiles, e incluso en aves.

En junio pasado, por ejemplo, se documentó la primera evidencia de un nacimiento virgen en cocodrilos: una hembra que durante 16 años había vivido aislada en un zoológico en Costa Rica logró embarazarse sola.

La cocodrilo puso un huevo que contenía un feto completamente formado, genéticamente idéntico a su madre y que no mostraba evidencia de la intervención de un macho.

Parto virgen “inducido”

Ahora por primera vez un equipo de científicos logró inducir un parto virgen en un animal que suele reproducirse sexualmente: la mosca de la fruta Drosophila melanogaster.

Investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) dicen que lograron identificar los genes que permiten que esta especie, que normalmente necesita un macho para reproducirse, produzca crías sin que sus óvulos sean fertilizados por esperma.

Y también lograron modificar genéticamente otra especie para transmitir esa capacidad de generación en generación.

“Somos los primeros en demostrar que se pueden diseñar nacimientos vírgenes para que ocurran en un animal. Fue muy emocionante ver a una mosca virgen producir un embrión capaz de desarrollarse hasta la edad adulta y luego repetir el proceso”, señala la doctora Alexis Sperling, principal autora del estudio publicado en la revista Current Biology.

La investigación, explican los científicos, fue llevada a cabo durante seis años y se utilizaron 220.000 moscas.

Los científicos primero observaron una especie de mosca de la fruta llamada Drosophila mercatorum y su capacidad para reproducirse a través de partenogénesis.

Al secuenciar el genoma de la mosca e identificar el gen involucrado en el nacimiento virgen, los investigadores pudieron identificar el gen correspondiente en otra especie de mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, y alterar ese gen para activarlo.

En los experimentos que llevaron a cabo, solo entre 1 y 2% de la segunda generación de moscas hembra con la capacidad de tener partos vírgenes produjeron descendencia, y esto ocurrió solo cuando no había moscas macho alrededor.

Cuando había machos disponibles, las hembras se apareaban y se reproducían de forma normal.

“En nuestras moscas manipuladas genéticamente, las hembras esperaron encontrar un macho durante la mitad de sus vidas, unos 40 días, pero luego se dieron por vencidas y procedieron a tener un parto virgen”, dice la doctora Sperling.

Como explican los científicos, cambiar a un nacimiento virgen puede ser una estrategia de supervivencia: una generación única de nacimientos vírgenes puede ayudar a mantener la supervivencia de la especie.

Pero el optar por un nacimiento virgen también puede tener un aspecto negativo, dice la investigadora, ya que esto podría reducir la capacidad de la especie para adaptarse a las presiones ambientales.

“Si hay una presión de selección continua para los nacimientos vírgenes en las plagas de insectos, que parece existir, esto conducirá a que se reproduzcan solo de esta manera. Podría convertirse en un problema real para la agricultura porque las hembras solo producen hembras, por lo que su capacidad de propagación se duplica”, explica Sperling.

Especie conocida

La clave del descubrimiento fue el hecho de que este trabajo se realizó en Drosophila melanogaster, una especie cuyos genes son bien conocidos porque ha sido el “organismo modelo” para la investigación en genética durante más de 100 años.

A pesar de que se ha observado partenogénesis en animales como lagartijas y abejas melíferas, los investigadores subrayan que es poco probable que el enfoque funcione en otros animales, como mamíferos, que necesitan tanto genoma materno como paterno para reproducirse.

Como demostró este estudio, las hembras de algunos animales que ponen huevos, incluidas las aves, los lagartos y las serpientes, pueden cambiar de forma natural para dar a luz sin machos.

Pero el nacimiento virgen en animales que normalmente se reproducen sexualmente es raro. Por lo general solo se ha observado en animales de zoológico, y suele ocurrir cuando la hembra ha estado aislada durante mucho tiempo y tiene pocas esperanzas de encontrar un macho para aparearse.

Como afirman los investigadores, este estudio ayudará a mejorar la comprensión de la reproducción en el reino animal y en particular de la partenogénesis, con sus beneficios y potenciales problemas asociados.

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