O fator masculino é responsável pela metade dos casos de infertilidade entre casais, mas ainda pouco se sabe sobre a dificuldade de alguns homens de produzir espermatozoides. A lacuna começa a ser preenchida por um estudo com células-tronco de humanos e macacos, implantadas em camundongos.
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A combinação pode parecer estranha, mas, ao manipular essas estruturas geneticamente, os autores, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, conseguiram formar, no roedor, tecidos semelhantes ao testículo, abrindo caminho não só para a compreensão do problema como para o desenvolvimento de técnicas de reprodução mais aprimoradas no futuro.
A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que uma em cada seis pessoas enfrentará infertilidade em algum momento da vida. Os mecanismos que levam a essa condição em homens não são bem compreendidos porque, hoje, faltam modelos capazes de reproduzir a fabricação de espermatozoides em laboratório. Segundo o estudo, publicado na revista Cell Stem Cell, o novo sistema permite acompanhar, quase em tempo real, como as células evoluem, quais genes são ativados em cada fase e onde o desenvolvimento pode falhar.
Os cientistas da Universidade da Pensilvânia, conduzidos por Eoin C. Whelan, pesquisador do Departamento de Ciências Biomédicas, afirmam que o estudo poderá acelerar a descoberta das causas de infertilidades até hoje classificadas como idiopáticas — quando os exames mostram alterações na produção de espermatozoides, mas os médicos não conseguem identificar a origem do problema. "Atualmente, a causa de cerca de 40% dos casos de infertilidade masculina é desconhecida”, diz o pesquisador.
"Impossível"
Segundo Whelan, as células que originam os espermatozoides começam a se formar ainda durante a vida fetal, permanecem praticamente adormecidas durante toda a infância e só retomam o desenvolvimento na puberdade. Observar cada uma dessas etapas em seres humanos é praticamente impossível, diz. “É como tentar entender um filme vendo apenas os primeiros e os últimos minutos", resume.
Para desenvolver o modelo de estudo, os cientistas partiram de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), produzidas pela reprogramação de células adultas. Em laboratório, elas foram transformadas em células germinativas primordiais — os ancestrais dos espermatozoides. Depois, essas estruturas foram combinadas com tecidos testiculares de camundongos e transplantado para animais imunodeficientes. O material permaneceu vivo durante meses, permitindo que os precursores dos espermatozoides continuassem seu desenvolvimento.
No fim do experimento, as células haviam atingido o estágio de espermatogônias e algumas já apresentavam sinais do início da meiose, fase indispensável para a futura formação dos espermatozoides. As análises mostraram que elas reproduziam quase fielmente o comportamento molecular observado nas células humanas naturais, um indicativo de que o modelo experimental consegue imitar, com bastante fidelidade, as fases iniciais da espermatogênese.
Quimioterapia
Embora desenvolvido para ser um modelo de estudo, autores e especialistas acreditam em utilidades clínicas. “Em um cenário futuro e ainda hipotético, a tecnologia poderia beneficiar principalmente pacientes com ausência de espermatozoides por falhas na formação das células germinativas, especialmente alguns casos de azoospermia não obstrutiva”, comenta o geneticista Paulo Zattar Ribeiro, de São Paulo. “Também poderia ser considerada para homens que perderam a fertilidade após quimioterapia ou radioterapia e que não conseguiram congelar sêmen anteriormente, além de meninos submetidos a tratamentos gonadotóxicos antes da puberdade, quando ainda não havia espermatozoides maduros disponíveis para preservação”, diz.
Lembrando que essas possibilidades ainda dependem de inúmeros estudos futuros, Ribeiro diz que outro grupo com potencial para se beneficiar seria o de pacientes com alterações genéticas que impedem determinadas fases da espermatogênese. “Entretanto, nesses casos, o benefício dependeria da causa específica. Se a alteração genética estiver presente em todas as células do paciente, ela também estará nas células reprogramadas e poderá ser transmitida aos descendentes. Portanto, produzir uma célula germinativa não significa necessariamente corrigir a causa da infertilidade”, esclarece.
Além das barreiras técnicas, Ricardo Ferro, coordenador da urologia do Hospital Brasília, da Rede Américas, enumera questões éticas que serão abordadas caso seja possível, futuramente, produzir espermatozoides em laboratório. “Poder criar espermatozoides a partir de um fio de cabelo ou gota de sangue acende um alerta para as leis e para a ética. Como garantir que ninguém pegue uma célula sua sem autorização para fazer um filho em laboratório?”, questiona.
Ferro também reforça que a técnica facilita a modificação genética. “O governo e a sociedade precisarão criar regras duras para evitar que as pessoas tentem encomendar’ características físicas ou estéticas dos filhos”, destaca. “O estudo é um passo histórico, mas funciona como uma prova de conceito. Os testes com humanos ainda devem demorar alguns anos até que a segurança total do procedimento seja garantida.”
Três perguntas para
Tatianna Ribeiro, ginecologista, obstetra e especialista em reprodução humana da Clínica REhGio, em Brasília
O que pode mudar na prática clínica ao se produzir espermatogônias humanas em laboratório com células-tronco?
Esse trabalho representa um passo importante para transformar a forma como tratamos algumas causas de infertilidade masculina. Hoje, quando um homem não produz espermatozoides adequadamente, frequentemente não conseguimos identificar exatamente em que etapa da espermatogênese ocorreu a falha. Com esse estudo, passa a ser possível reproduzir em laboratório várias fases iniciais do desenvolvimento das células germinativas humanas, permitindo estudar doenças antes praticamente inacessíveis. Porém, o estudo não tem um impacto imediato na prática clínica, já que não conseguiu produzir espermatozoides funcionais.
Quais são os principais desafios científicos e de segurança que ainda precisam ser superados antes de pensar em uma aplicação prática?
Os desafios ainda são enormes, importantes e variados. O primeiro deles é que o estudo chegou apenas até fases iniciais da espermatogênese, não obtiveram espermatozoides viáveis. Outro aspecto fundamental é provar que esses gametas são capazes de gerar descendentes saudáveis ao longo de várias gerações.
Além disso, será necessário ajustar alguns dados clínico-laboratoriais que precisam de comprovação.
Se essa tecnologia evoluir até permitir a produção de espermatozoides funcionais em laboratório, quais as implicações éticas e regulatórias para a reprodução assistida?
Do ponto de vista regulatório, provavelmente seria necessário criar normas específicas para controle de qualidade dos gametas que forem produzidos em laboratório, testes genéticos, obrigatórios, acompanhamento de longo prazo das crianças nascidas vivas, e sempre fiscalizar bem a certificação dos laboratórios produtores dessas células. Já sob o ponto de vista ético, penso em algumas questões: até que ponto seria aceitável gerar gametas a partir de células da pele ou do sangue de uma pessoa? Quem poderia ter acesso a essa tecnologia? Como precificar esta técnica? Quais seriam os limites para manipulação?. (PO)
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Paloma Oliveto
Repórter sêniorFormada na Universidade de Brasília, é especializada na cobertura de ciência e saúde há mais de uma década. Entre as premiações recebidas, estão primeiro lugar no Grande Prêmio Ayrton Senna e menção honrosa no Prêmio Esso.