La identificación de variantes genéticas que influyen en la calidad de los óvulos ofrece una vía para el desarrollo de biomarcadores de envejecimiento reproductivo femenino y oportunidades para la medicina reproductiva personalizada.
La fertilidad femenina depende en gran medida de la capacidad para producir óvulos que tengan suficiente calidad. Con la edad, aumenta el riesgo de errores durante la formación de los gametos femeninos, lo que lleva a la formación de óvulos con un número anómalo de cromosomas, que pueden causar fallos en la fecundación, abortos espontáneos y anomalías genéticas en los embriones.
La variación genética materna puede influir también en la probabilidad de producir gametos con alteraciones cromosómicas. Sin embargo, hasta ahora el conocimiento sobre las bases genéticas del envejecimiento reproductivo acelerado había sido limitado.
Un reciente estudio liderado por investigadores de la Universidad Rutgers y publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences ha ampliado notablemente la información disponible, al identificar variantes genéticas específicas asociadas con la calidad de los óvulos. Los resultados amplían la comprensión de los mecanismos genéticos implicados en la fertilidad femenina y abren la puerta a nuevas aplicaciones en la medicina personalizada reproductiva, como el uso de biomarcadores para predecir la longevidad reproductiva y mejorar las estrategias de tratamiento.
“Nuestros hallazgos no sólo ofrecen nuevas perspectivas sobre la bases de la heterogeneidad en el envejecimiento reproductivo, sino que también proporcionan oportunidades para aprovechar estos mecanismos con el fin de optimizar la salud reproductiva a lo largo de la vida de la mujer”, concluyen los investigadores en el trabajo.
Del exoma a identificar variantes genéticas relacionadas con la producción de óvulos con anomalías cromosómicas
Para investigar las bases genéticas del envejecimiento reproductivo acelerado, los investigadores utilizaron diferentes aproximaciones.
En primer lugar, el equipo realizó un análisis bioinformático de datos genéticos y datos relacionados con el envejecimiento reproductivo disponibles en el biobanco de una clínica de fertilización in vitro. Concretamente compararon la variación genética en el exoma (parte del genoma que codifica para proteínas), respecto a los registros de obtención de embriones aneuploides y la edad materna. Este análisis permitió detectar variantes genéticas y genes asociados a una mayor producción de óvulos con alteraciones en el número de cromosomas, condición conocida como aneuploidía ovocitaria elevada, un marcador de envejecimiento reproductivo acelerado.
El análisis genético identificó 404 genes con variantes asociadas a tasas elevadas de aneuploidía ovocitaria. Dentro de este grupo, los autores destacaron los genes KIF18A y KIF20A. Ambos codifican proteínas de la familia de las kinesinas, que intervienen en la función de los microtúbulos y la correcta segregación de los cromosomas durante la formación de los óvulos.
A continuación, los investigadores realizaron estudios funcionales en modelos de ratón para confirmar los resultados. Los ratones portadores de la variante del gen KIF18A detectadas en mujeres con aneuploidía ovocitaria mostraron un aumento temprano en la proporción de óvulos aneuploides y una disminución de la fertilidad. Este hallazgo proporcionó evidencia sólida de la relación causal entre las variantes en KIF18A y el envejecimiento reproductivo.
Nuevos biomarcadores para medicina reproductiva personalizada
El estudio mejora la comprensión de las bases genéticas del envejecimiento reproductivo y sus implicaciones en la medicina personalizada reproductiva. La identificación de variantes genéticas como las encontradas en los genes KIF18A y KIF20A plantea la posibilidad de utilizar información genética materna para predecir la calidad de los óvulos y la duración de la vida reproductiva femenina. Actualmente, la edad materna es el único biomarcador clínico utilizado para predecir la calidad de los óvulos.
Disponer de nuevos biomarcadores no invasivos, podría permitir estrategias personalizadas para la planificación familiar. Por ejemplo, una mujer portadora de una variante genética conocida por aumentar el riesgo a producir óvulos aneuploides podría optar por preservar su fertilidad mediante la vitrificación de óvulos a una edad más temprana o iniciar tratamientos de reproducción asistida antes de lo habitual.
“Este es un primer paso”, ha destacado Leelabati Biswas, investigador en el Departamento de Genética e investigador en la Facultad de Medicina Rutgers, así como primer autor del trabajo. “Vamos en una dirección en la que podríamos dar a las mujeres más oportunidades de medicina de precisión, para que estén mejor informadas, utilizando información genética específica para tratamientos reproductivos”.
Futuras investigaciones deberán explorar otras variantes genéticas asociadas a la aneuploidía ovocitaria y evaluar su impacto en diferentes poblaciones. A medida que avance el conocimiento en este campo, se espera que la integración de estrategias genómicas pueda ofrecer soluciones adaptadas a las necesidades individuales mejorando la medicina personalizada reproductiva.
Artículo científico:
Biswas L, et al. Maternal genetic variants in kinesin motor domains prematurely increase egg aneuploidy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Nov 5;121(45):e2414963121. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2414963121
Fuente:
Researchers Zero In On Genetic Variant Tied to Miscarriages. https://www.rutgers.edu/news/researchers-zero-genetic-variant-tied-miscarriages
Si te ha gustado esta noticia y quieres aprender más sobre Genética en Medicina, te interesa nuestra formación, como el “Máster de Medicina de Precisión y Genética Clínica“, o el “Experto Universitario en Genética Clínica y Enfermedades Raras“.