En, al menos, la mitad de las parejas que consultan por infertilidad, existe un problema de origen masculino. Sin embargo, cuando no se logra el embarazo, la mayor parte de las pruebas se realizan a la mujer, mientras que el tratamiento del factor masculino se limita a un análisis de semen rutinario a partir del cual se decide hacer una u otra técnica de reproducción asistida, dejando de lado la razón por la que el semen está mal.

En este contexto, los especialistas del departamento de Andrología Clínica de CREA, centro médico de reproducción asistida en Valencia, han hallado la forma de conocer la existencia de alteraciones relacionadas con la integridad del ADN de los espermatozoides. En concreto, con las roturas que afectan a ambas cadenas de esta molécula en la que se encuentra la información genética que el espermatozoide debe transportar hasta el óvulo.

Entre otras consecuencias, estas lesiones pueden dar lugar a abortos de repetición o fallos de implantación tras la realización de tratamientos de reproducción asistida. “La presencia de roturas de doble cadena de ADN en un alto porcentaje de espermatozoides se ha relacionado con peores tasas de fecundación, incluso por microinyección espermática (ICSI), así como con una mayor probabilidad de detención en el desarrollo embrionario”, comenta el Dr. Miguel Ruiz Jorro, codirector de CREA y director del Departamento de Andrología Clínica.

Antonio Barberá, Miguel Ruíz y Juan Bataller, equipo de Andrología de CREA

Y prosigue: “Hoy en día sabemos que existen determinadas patologías que provocan roturas en el ADN de los espermatozoides. A mayor número de lesiones, menor será la integridad del material genético, así como las probabilidades de que se produzca un embarazo a término, especialmente si las roturas afectan a las dos cadenas del ADN, en cuyo caso, además, puede suponer un riesgo genético para la descendencia. Determinar la causa que produce la fragmentación y analizar el tipo de rotura que existe es fundamental para mejorar el pronóstico en parejas con infertilidad de origen masculino”.

Las roturas del ADN y su relación con las mutaciones y el cáncer

Las roturas del ADN son un evento que se produce de forma natural. Las células del cuerpo humano las identifican y, o bien el daño es reparado, o la célula es eliminada. Esto forma parte del proceso fisiológico de renovación celular y de control de aquellas células que presentan alteraciones.

El ADN es la molécula que porta la información genética y está compuesto por dos cadenas idénticas. Cuando una de ellas se fragmenta, la célula reconoce la rotura y la repara copiando la información de la cadena idéntica. Cuando la rotura afecta a las dos cadenas, la reparación puede ser más complicada, aunque la mayor parte de los casos la célula puede copiarla del otro cromosoma de la pareja, pues en todas las células los cromosomas también están duplicados.

“Sin embargo” -declara el Dr. Ruiz Jorro- “esto no ocurre en los óvulos y los espermatozoides, pues solo poseen una copia de cada cromosoma. Por eso, cuando se producen roturas de doble cadena la reparación es más probable que sea defectuosa y que, al unirse los dos extremos rotos del ADN, falte parte de la información genética y se produzcan mutaciones”.

La integridad del ADN celular, la reparación de las roturas que se producen y la repercusión de las mismas, son objeto creciente de investigación, especialmente por su vinculación con el cáncer. El origen de muchos tumores es la falta de identificación de estas lesiones que dan lugar a que las células no se eliminen de forma correcta y crezcan sin control. “Cuando la fragmentación afecta a las dos cadenas, habrá más células con mutaciones, lo que hace que el cáncer sea más heterogéneo y tenga un pronóstico peor. De ahí la importancia de la investigación y diferenciación de las roturas de simple y doble cadena del ADN en oncología”, comenta el doctor.

El espermatozoide, además de tener una sola copia de cada cromosoma, tiene todo su ADN en un espacio mucho más reducido que el de otras células, lo que le permite poder transportar toda la información genética hasta el óvulo. Esta pérdida de tamaño hace que se pierdan también parte de los mecanismos necesarios para reparar el ADN en caso de que exista alguna lesión. En todo momento el espermatozoide es incapaz de arreglar las roturas, pero sí las identifica para que, una vez entre en el óvulo, sea este el que las reconozca y las trate de reparar.

“En función de cuánto ADN se haya perdido en la rotura, la reparación incorrecta, uniendo ambos extremos rotos, puede dar lugar a un embrión portador de alteraciones genéticas, como deleciones (pérdida de parte de la información del ADN), mutaciones (modificaciones en la organización del ADN) o aneuploidías (presencia de un número alterado de cromosomas)”, explica el Dr. Ruiz Jorro.

Fragmentación del ADN espermático: La necesidad de un método de detección sencillo y seguro

La fragmentación del ADN espermático se puede valorar a través de numerosos métodos. Sin embargo, la mayor parte de ellos son muy costosos y requieren un personal altamente cualificado y especializado. “Es por ello que en CREA nos lanzamos a investigar y desarrollar un método sencillo, fiable y reproducible para detectar roturas de doble cadena en el ADN espermático”, expone el Dr. Ruiz Jorro.

El procedimiento desarrollado por CREA se basa en el marcado de las histonas de los espermatozoides, un componente de su ADN que se modifica cuando existe una rotura doble en esa zona del ADN. Se trata de un sistema de marcado que se utiliza frecuentemente en otras células del organismo, “pero hacerlo en espermatozoides representaba una mayor complicación por lo extraordinariamente compactado que se encuentra su ADN, cientos de veces más que en otras células somáticas. Hasta que, finalmente, descubrimos la forma de hacerlo, algo que nos ha llevado mucho tiempo y mucho esfuerzo por parte de todo el equipo”, argumenta el doctor.

Este nuevo análisis, que fue presentado por los especialistas de CREA a la comunidad científica a finales del pasado año en el Congreso de la Asociación para el Estudio de la Biología de la Reproducción (ASEBIR) y será expuesto durante los próximos días en el 32º Congreso Nacional de la Sociedad Española de Fertilidad (SEF, 16-18 de mayo), permite mejorar la detección de problemas de fertilidad de origen masculino y tener la opción de llevar a cabo tratamientos más eficaces y seguros.

“A través del estudio que hemos realizado en nuestro laboratorio pretendemos, no solo lograr un método sencillo para detectar la incidencia de espermatozoides con roturas de doble cadena, sino valorar la posible relación de estas con la presencia de aneuploidías y con los resultados de los tratamientos de reproducción asistida, en relación a diferentes conceptos como la iniciación de la activación ovocitaria, la tasa de fecundación, la tasa de división, la tasa de formación de blastocistos, la euploidía embrionaria, la tasa de implantación, la tasa de gestación clínica, la tasa de aborto, la tasa de parto y la tasa de anomalías en el recién nacido”, concluye el Dr. Ruiz Jorro.