Η δημιουργία θηλαστικού με δύο βιολογικούς πατέρες θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέες θεραπείες γονιμότητας στον άνθρωπο

Οι επιστήμονες δημιούργησαν ποντίκια με δύο βιολογικούς πατέρες δημιουργώντας ωάρια από αρσενικά κύτταρα, μια εξέλιξη που ανοίγει ριζικές νέες δυνατότητες για αναπαραγωγή.

Η πρόοδος θα μπορούσε τελικά να ανοίξει το δρόμο για θεραπείες για σοβαρές μορφές υπογονιμότητας, καθώς και να αυξήσει τη δελεαστική προοπτική των ομόφυλων ζευγαριών να μπορούν να αποκτήσουν μαζί ένα βιολογικό παιδί στο μέλλον.

«Αυτή είναι η πρώτη περίπτωση δημιουργίας ισχυρών ωοκυττάρων θηλαστικών από αρσενικά κύτταρα», δήλωσε ο Katsuhiko Hayashi, ο οποίος ηγήθηκε της εργασίας στο Πανεπιστήμιο Kyushu στην Ιαπωνία και είναι διεθνώς γνωστός ως πρωτοπόρος στον τομέα των ωαρίων και σπερματοζωαρίων που καλλιεργούνται στο εργαστήριο.

Ο Hayashi, ο οποίος παρουσίασε την εξέλιξη στην Τρίτη Διεθνή Σύνοδο Κορυφής για την Επεξεργασία του Ανθρώπινου Γονιδιώματος στο Ινστιτούτο Francis Crick στο Λονδίνο την Τετάρτη, προβλέπει ότι θα είναι τεχνικά δυνατό να δημιουργηθεί ένα βιώσιμο ανθρώπινο ωάριο από ένα ανδρικό κύτταρο δέρματος μέσα σε μια δεκαετία. Άλλοι πρότειναν ότι αυτό το χρονοδιάγραμμα ήταν αισιόδοξο, δεδομένου ότι οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει βιώσιμα ανθρώπινα ωάρια που καλλιεργούνται στο εργαστήριο από γυναικεία κύτταρα.

Προηγουμένως, οι επιστήμονες είχαν δημιουργήσει ποντίκια που είχαν τεχνικά δύο βιολογικούς πατέρες μέσω μιας αλυσίδας περίτεχνων βημάτων, συμπεριλαμβανομένης της γενετικής μηχανικής. Ωστόσο, αυτή είναι η πρώτη φορά που καλλιεργούνται βιώσιμα ωάρια από αρσενικά κύτταρα και σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο. Η ομάδα του Hayashi προσπαθεί τώρα να αντιγράψει αυτό το επίτευγμα με ανθρώπινα κύτταρα, αν και θα υπήρχαν σημαντικά εμπόδια για τη χρήση ωαρίων που καλλιεργούνται στο εργαστήριο για κλινικούς σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της διαπίστωσης της ασφάλειάς τους.

«Καθαρά από την άποψη της τεχνολογίας, θα είναι δυνατό [σε ανθρώπους] ακόμη και σε 10 χρόνια», είπε, προσθέτοντας ότι προσωπικά θα ήταν υπέρ της κλινικής χρήσης της τεχνολογίας για να επιτραπεί σε δύο άνδρες να αποκτήσουν ένα μωρό, αν αποδεικνυόταν. να είσαι ασφαλής.

«Δεν ξέρω αν θα είναι διαθέσιμα για αναπαραγωγή», είπε. «Αυτό δεν είναι ένα ερώτημα μόνο για το επιστημονικό πρόγραμμα, αλλά και για [την κοινωνία]».

Η τεχνική θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί για τη θεραπεία σοβαρών μορφών υπογονιμότητας, συμπεριλαμβανομένων των γυναικών με σύνδρομο Turner, στις οποίες ένα αντίγραφο του χρωμοσώματος Χ λείπει ή λείπει εν μέρει, και ο Hayashi είπε ότι αυτή η εφαρμογή ήταν το κύριο κίνητρο για την έρευνα.

Άλλοι πρότειναν ότι θα μπορούσε να αποδειχθεί δύσκολο να μεταφραστεί η τεχνική σε ανθρώπινα κύτταρα. Τα ανθρώπινα κύτταρα απαιτούν πολύ μεγαλύτερες περιόδους καλλιέργειας για να παραχθεί ένα ώριμο ωάριο, το οποίο μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο να αποκτήσουν τα κύτταρα ανεπιθύμητες γενετικές αλλαγές.

Ο καθηγητής George Daley, ο κοσμήτορας της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, περιέγραψε την εργασία ως «συναρπαστική», αλλά πρόσθεσε ότι άλλες έρευνες είχαν δείξει ότι η δημιουργία γαμετών που καλλιεργούνται στο εργαστήριο από ανθρώπινα κύτταρα ήταν πιο δύσκολη από ό,τι για τα κύτταρα ποντικιού. «Ακόμα δεν καταλαβαίνουμε αρκετά από τη μοναδική βιολογία της ανθρώπινης γαμετογένεσης για να αναπαράγουμε το προκλητικό έργο του Hayashi σε ποντίκια», είπε.

Η μελέτη, η οποία υποβλήθηκε για δημοσίευση σε κορυφαίο περιοδικό, βασίστηκε σε μια ακολουθία περίπλοκων βημάτων για τη μετατροπή ενός κυττάρου δέρματος, που φέρει τον συνδυασμό ανδρικού χρωμοσώματος XY, σε ωάριο, με τη γυναικεία έκδοση XX.

Τα ανδρικά δερματικά κύτταρα επαναπρογραμματίστηκαν σε κατάσταση που μοιάζει με βλαστοκύτταρα για να δημιουργήσουν τα λεγόμενα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPS). Το χρωμόσωμα Υ αυτών των κυττάρων στη συνέχεια διαγράφηκε και αντικαταστάθηκε από ένα χρωμόσωμα Χ που «δανείστηκε» από άλλο κύτταρο για να παράγει κύτταρα iPS με δύο πανομοιότυπα χρωμοσώματα Χ.

«Το κόλπο αυτού, το μεγαλύτερο κόλπο, είναι ο διπλασιασμός του χρωμοσώματος Χ», είπε ο Hayashi. «Πραγματικά προσπαθήσαμε να δημιουργήσουμε ένα σύστημα για να αντιγράψουμε το χρωμόσωμα Χ».

Τέλος, τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε ένα οργανοειδές ωοθήκης, ένα σύστημα καλλιέργειας σχεδιασμένο να αναπαράγει τις συνθήκες μέσα σε μια ωοθήκη ποντικού. Όταν τα ωάρια γονιμοποιήθηκαν με κανονικό σπέρμα, οι επιστήμονες έλαβαν περίπου 600 έμβρυα, τα οποία εμφυτεύτηκαν σε υποκατάστατα ποντίκια, με αποτέλεσμα να γεννηθούν επτά νεογνά ποντικών. Η αποτελεσματικότητα περίπου 1% ήταν χαμηλότερη από την αποτελεσματικότητα που επιτεύχθηκε με τα φυσιολογικά ωάρια που προέρχονται από τα θηλυκά, όπου περίπου το 5% των εμβρύων συνέχισε να παράγει ζωντανό τοκετό.

Τα μωρά ποντίκια φάνηκαν υγιή, είχαν κανονική διάρκεια ζωής και συνέχισαν να έχουν απογόνους ως ενήλικες. «Φαίνονται εντάξει, φαίνονται να μεγαλώνουν κανονικά, γίνονται μπαμπάδες», είπε ο Hayashi.

Αυτός και οι συνεργάτες του προσπαθούν τώρα να αναπαράγουν τη δημιουργία ωαρίων που καλλιεργούνται στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας ανθρώπινα κύτταρα.

Ο καθηγητής Amander Clark, ο οποίος εργάζεται σε εργαστηριακούς γαμέτες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες, είπε ότι η μετάφραση του έργου σε ανθρώπινα κύτταρα θα ήταν ένα «τεράστιο άλμα», επειδή οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει ανθρώπινα ωάρια που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο από γυναικεία κύτταρα.

Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει τους πρόδρομους των ανθρώπινων ωαρίων, αλλά μέχρι τώρα τα κύτταρα έχουν σταματήσει να αναπτύσσονται πριν από το σημείο της μείωσης, ένα κρίσιμο βήμα της κυτταρικής διαίρεσης που απαιτείται για την ανάπτυξη ώριμων ωαρίων και σπερματοζωαρίων. «Είμαστε έτοιμοι σε αυτό το σημείο συμφόρησης αυτή τη στιγμή», είπε. «Τα επόμενα βήματα είναι μια πρόκληση μηχανικής. Αλλά το να το ξεπεράσεις αυτό μπορεί να είναι 10 ή 20 χρόνια».

Πηγή: https://www.theguardian.com