Επιστήμονες δημιουργούν ανθρώπινα ωάρια από δερματικά κύτταρα και τα γονιμοποίησαν στο εργαστήριο!

Σε ένα επιστημονικό επίτευγμα που προκαλεί ενθουσιασμό αλλά και έντονες συζητήσεις, ερευνητές από το Oregon Health and Science University κατάφεραν να δημιουργήσουν λειτουργικά ανθρώπινα ωάρια από κύτταρα δέρματος και να τα γονιμοποιήσουν με σπέρμα, παράγοντας έμβρυα στα πρώιμα στάδιά τους. Αν και κανένα από αυτά δεν χρησιμοποιήθηκε για εγκυμοσύνη, η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications ανοίγει νέους ορίζοντες για τη μελλοντική αντιμετώπιση της υπογονιμότητας.

Η διαδικασία αυτή, γνωστή ως in vitro gametogenesis (IVG), βασίστηκε σε μια τεχνική που θυμίζει τη μέθοδο με την οποία δημιουργήθηκε το πρόβατο Dolly το 1997. Οι ερευνητές αφαίρεσαν τον πυρήνα από ωάρια δότριας και τον αντικατέστησαν με τον πυρήνα κυττάρων δέρματος ενηλίκου. Ο στόχος ήταν να καταφέρουν αυτά τα ανακατασκευασμένα ωάρια να συμπεριφερθούν όπως τα φυσιολογικά, επιτρέποντας έτσι τη γονιμοποίηση και τη δημιουργία εμβρύων με γενετικό υλικό και από τους δύο γονείς.

Το αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή 82 ωαρίων, τα οποία γονιμοποιήθηκαν στο εργαστήριο. Παρότι η πλειονότητα των εμβρύων παρουσίασε χρωμοσωμικές ανωμαλίες και δεν προχώρησε πέρα από την τρίτη ημέρα, περίπου το 9% έφτασε στο στάδιο της βλαστοκύστης – το σημείο όπου συνήθως μεταφέρονται τα έμβρυα σε ασθενείς που υποβάλλονται σε εξωσωματική γονιμοποίηση. Οι επιστήμονες διέκοψαν τότε την καλλιέργεια, θέτοντας σαφές όριο στη μελέτη τους.

Η διαδικασία, που οι ίδιοι ονόμασαν μιτομείωση, παρουσίασε αρκετά ζητήματα. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι τα κύτταρα δέρματος φέρουν ήδη 46 χρωμοσώματα, ενώ τα φυσιολογικά ωάρια και σπερματοζωάρια έχουν μόλις 23. Έτσι, όταν ένα τέτοιο τροποποιημένο ωάριο γονιμοποιείται, το έμβρυο καταλήγει με ένα επιπλέον σετ χρωμοσωμάτων, κάτι που το καθιστά μη βιώσιμο. Για να ξεπεράσουν το εμπόδιο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ηλεκτρικό παλμό και μια ουσία που ονομάζεται roscovitine, ώστε να μιμηθούν τη φυσική διαδικασία της μείωσης των χρωμοσωμάτων. Παρ’ όλα αυτά, οι περισσότερες δομές εξακολουθούσαν να έχουν σοβαρά λάθη στον αριθμό ή στον συνδυασμό των χρωμοσωμάτων.

Παρά τα εμπόδια, οι πιθανές εφαρμογές είναι τεράστιες. Όπως εξηγεί η Paula Amato, καθηγήτρια στο Oregon Health and Science University και συν-συγγραφέας της μελέτης, η μέθοδος θα μπορούσε να βοηθήσει γυναίκες μεγαλύτερης ηλικίας που έχουν εξαντλήσει το απόθεμα ωαρίων τους ή γυναίκες που το έχασαν λόγω θεραπειών, όπως η χημειοθεραπεία. Επιπλέον, στο μέλλον ίσως δώσει τη δυνατότητα σε ομόφυλα ζευγάρια να αποκτήσουν βιολογικά παιδιά, δημιουργώντας ωάρια από ανδρικά κύτταρα ή σπέρμα από γυναικεία.

Η έρευνα αυτή εντάσσεται σε ένα ευρύτερο διεθνές ρεύμα. Το 2016, ομάδα Ιαπώνων επιστημόνων υπό τον Katsuhiko Hayashi κατάφερε να δημιουργήσει υγιή ποντίκια από ωάρια που είχαν παραχθεί αποκλειστικά στο εργαστήριο. Μάλιστα, προχώρησαν στη δημιουργία απογόνων με δύο γενετικούς πατέρες. Παράλληλα, ο Mitinori Saitou στο Kyoto University έδειξε το 2018 πως είναι δυνατό να μετατραπούν ανθρώπινα αιμοκύτταρα σε ανώριμα ωάρια, αν και δεν ήταν κατάλληλα για γονιμοποίηση.

Οι ΗΠΑ φιλοξενούν επίσης startups όπως οι Conception Biosciences, Ivy Natal, Gameto και Ovelle Bio, οι οποίες πειραματίζονται με την παραγωγή ωαρίων και σπερματοζωαρίων στο εργαστήριο, προσβλέποντας σε εμπορικές εφαρμογές της τεχνολογίας.

Όμως, η προοπτική αυτή προκαλεί σοβαρά ηθικά διλήμματα. Ειδικοί στη βιοηθική έχουν προειδοποιήσει ότι η IVG θα μπορούσε να οδηγήσει σε «μαζική παραγωγή εμβρύων», με σκοπό την επιλογή εκείνων που θεωρούνται πιο επιθυμητά, σε συνδυασμό με τεχνικές γονιδιακής επεξεργασίας. Ο κίνδυνος δημιουργίας μιας νέας μορφής «γενετικής επιλογής» δεν περνά απαρατήρητος.

Πέρα από τις ηθικές ανησυχίες, υπάρχουν και πρακτικά εμπόδια. Η υψηλή συχνότητα χρωμοσωμικών λαθών καθιστά τη μέθοδο ακόμη αναποτελεσματική και επικίνδυνη. Επίσης, η ανάγκη χρήσης ωαρίων δότριας περιορίζει την εφαρμογή της, ειδικά σε μια εποχή όπου η ζήτηση για δωρεά ωαρίων αυξάνεται συνεχώς. Όπως παρατηρεί η Amander Clark, βιολόγος στο UCLA, η τεχνική δεν είναι ακόμη έτοιμη για κλινική εφαρμογή, αλλά παραμένει ανεκτίμητη για την κατανόηση της βιολογίας της μείωσης των χρωμοσωμάτων, μιας διαδικασίας που συνδέεται στενά με την υπογονιμότητα στις μεγαλύτερες ηλικίες.

Η Paula Amato εκτιμά ότι θα χρειαστεί τουλάχιστον μια δεκαετία επιπλέον έρευνας πριν η μέθοδος κριθεί αρκετά ασφαλής για δοκιμές σε ανθρώπους. Ακόμη κι αν αυτό συμβεί, η εφαρμογή της στις ΗΠΑ δεν είναι βέβαιη, αφού η νομοθεσία απαγορεύει προς το παρόν στην FDA να εγκρίνει κλινικές μελέτες που αφορούν γενετικά τροποποιημένα έμβρυα.

Το βέβαιο είναι ότι η συζήτηση γύρω από την αναπαραγωγική ιατρική περνά σε μια νέα εποχή. Είτε πρόκειται για μια επαναστατική θεραπεία υπογονιμότητας είτε για μια τεχνολογία που θα παραμείνει στο επίπεδο της έρευνας, η δημιουργία ανθρώπινων ωαρίων από κύτταρα δέρματος αποδεικνύει ότι η επιστήμη βρίσκεται πιο κοντά από ποτέ στο να ξαναγράψει τους κανόνες της ζωής.

[via]