Un dispositivo de microfluidos obtiene imágenes de los primeros pasos de la fecundación

VALENCIA (EP). El desarrollo de todos los animales en la historia del mundo comenzó con un simple paso: la fusión de un espermatozoide (gameto masculino) con un oocito, o huevo (gameto femenino). A pesar de la ubicuidad de este proceso, los mecanismos reales a través de los cuales se produce la fecundación siguen siendo poco conocidos, pero una herramienta desarrollada por un equipo de biofísicos franceses pronto podría arrojar luz sobre este proceso aún misterioso y ya ha captado imágenes altamente detalladas de qué sucede cuandoel  espermatozoide y el óvulo se tocan por primera vez

Benjamin Ravaux, estudiante graduado de Física en la Escuela Normal Superior de París, en Francia, describirá la nueva técnica en una charla que impartirá en la 60 reunión anual de la Sociedad Americana de Biofísica, que se celebra del 27 de febrero al 2 de marzo en el Centro de Convenciones de Los Ángeles, California, Estados Unidos. Ravaux y sus colegas trabajan en colaboración con biólogos y médicos involucrados en la fertilización y técnicas de reproducción asistida, como la fertilización in vitro (FIV), desarrollando herramientas multidisciplinares que ayuden a dilucidar la fecundación en mamíferos.

Con tal fin, Ravaux diseñó un nuevo dispositivo de microfluidos que le permite controlar con precisión la ubicación de la membrana, donde una célula de esperma se fusiona con un óvulo. El dispositivo consiste en un chip microfluídico hecho de un polímero de silicio multicapa sellado en un vidrio; en el que una célula de esperma se encuentra en la capa inferior y el huevo se coloca en la parte superior, dentro de una huevera.

En la parte inferior de la huevera hay una pequeña abertura, de 30 millonésimas de un metro de ancho, formando una conexión con la capa inferior del chip. Cuando se añade a la capa inferior, la célula de esperma nada a través de la apertura y se adhiere, se fusiona y fertiliza el huevo. El chip es compatible con las tecnologías de imágenes ópticas como la microscopía confocal, lo que permite a los investigadores obtener imágenes de alta resolución y vídeos del proceso de fertilización, a medida que se produce.

"Éste es un enfoque completamente nuevo", dice Ravaux. Con el dispositivo, los científicos consiguieron obtener las primeras imágenes tanto con alta resolución espacial como temporal del inicio del contacto entre un espermatozoide y el óvulo, la fusión de sus membranas y la inmersión de los espermatozoides en el huevo. Además, fueron capaces de observar la incorporación de ADN del esperma en el interior del citoplasma del óvulo.

"Nuestro enfoque tiene el potencial de proporcionar nuevos conocimientos en un campo de investigación que permanece en gran parte poco explorado debido a la falta de tecnologías adecuadas. Este 'chip de fecundación in vitro' es una herramienta única para observar la cascada de eventos moleculares y en la membrana que se producen durante el proceso de fertilización", destaca Ravaux, añadiendo que se da bajo condiciones que imitan el proceso natural.

"En combinación con herramientas biológicas como los anticuerpos fluorescentes o animales modificados genéticamente, el chip de FIV puede ofrecer una nueva mirada a los eventos de membrana durante la interacción de gametos --apunta Ravaux--. Entender mejor los mecanismos moleculares y físicos responsables de la fecundación podría en última instancia llevar a mejores métodos para diagnosticar las causas de la infertilidad y mejorar los tratamientos de medicina personalizada".