Επιστήμονες έφτιαξαν ωάρια από αρσενικά κύτταρα - Ποντίκι με δύο πατέρες

Επιστήμονες δημιούργησαν ποντίκια με δύο βιολογικούς πατέρες, δημιουργώντας ωάρια από αρσενικά κύτταρα, εξέλιξη που ανοίγει ριζικά νέες δυνατότητες για την αναπαραγωγή.

Σύμφωνα με τον Guardian, η πρόοδος αυτή θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για θεραπείες σοβαρών μορφών υπογονιμότητας, καθώς και να δημιουργήσει τη δελεαστική προοπτική να μπορούν στο μέλλον ζευγάρια του ίδιου φύλου να αποκτήσουν ένα βιολογικό παιδί μαζί.

«Αυτή είναι η πρώτη περίπτωση παρασκευής εύρωστων ωαρίων θηλαστικών από αρσενικά κύτταρα», δήλωσε ο Katsuhiko Hayashi, ο οποίος ηγήθηκε των εργασιών στο Πανεπιστήμιο Kyushu της Ιαπωνίας και είναι διεθνώς γνωστός ως πρωτοπόρος στον τομέα των εργαστηριακών ωαρίων και του σπέρματος.

Ο Hayashi, ο οποίος παρουσίασε την εξέλιξη αυτή στην Τρίτη Διεθνή Διάσκεψη Κορυφής για την Επεξεργασία του Ανθρώπινου Γονιδιώματος στο Ινστιτούτο Francis Crick στο Λονδίνο την Τετάρτη, προβλέπει ότι θα είναι τεχνικά εφικτό να δημιουργηθεί ένα βιώσιμο ανθρώπινο ωάριο από ένα αρσενικό κύτταρο δέρματος μέσα σε μια δεκαετία.

Άλλοι εκτίμησαν ότι αυτό το χρονοδιάγραμμα είναι αισιόδοξο, δεδομένου ότι οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει βιώσιμα ανθρώπινα ωάρια, που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο από θηλυκά κύτταρα.

Προηγουμένως, οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει ποντίκια που τεχνικά είχαν 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 αναπαραγάγει αυτό το επίτευγμα με ανθρώπινα κύτταρα, μολονότι θα υπάρξουν σημαντικά εμπόδια για τη χρήση των εργαστηριακά καλλιεργημένων ωαρίων για κλινικούς σκοπούς, συμπεριλαμβανομένης της διαπίστωσης της ασφάλειάς τους.

«Από καθαρά τεχνολογικής άποψης, θα είναι εφικτό [στον άνθρωπο] ακόμη και σε 10 χρόνια», δήλωσε, προσθέτοντας ότι ο ίδιος προσωπικά θα ήταν υπέρ της κλινικής χρήσης της τεχνολογίας για να επιτρέψει σε δύο άνδρες να αποκτήσουν παιδί, εάν αποδειχθεί ότι είναι ασφαλής.

«Δεν ξέρω αν θα είναι διαθέσιμες για την αναπαραγωγή», είπε. «Αυτό δεν είναι ένα ζήτημα 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 το ένα αντίγραφο του χρωμοσώματος Χ λείπει ή λείπει εν μέρει, και ο Hayashi δήλωσε ότι αυτή η εφαρμογή ήταν το πρωταρχικό κίνητρο για την έρευνα.

Ο καθηγητής George Daley, κοσμήτορας της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ, χαρακτήρισε το έργο «συναρπαστικό», αλλά πρόσθεσε ότι άλλες έρευνες είχαν δείξει ότι η δημιουργία εργαστηριακών γαμετών από ανθρώπινα κύτταρα ήταν πιο δύσκολη από ό,τι για κύτταρα ποντικιών. «Ακόμα δεν κατανοούμε αρκετά τη μοναδική βιολογία της ανθρώπινης γαμετογένεσης για να αναπαράγουμε την προκλητική εργασία του Hayashi σε ποντίκια», είπε.

Η μελέτη, η οποία έχει υποβληθεί για δημοσίευση σε κορυφαίο περιοδικό, βασίστηκε σε μια αλληλουχία περίπλοκων βημάτων για τη μετατροπή ενός δερματικού κυττάρου, που φέρει τον αρσενικό συνδυασμό χρωμοσωμάτων XY, σε ένα ωάριο, με τη θηλυκή εκδοχή XX.

Το τέχνασμα

Τα αρσενικά δερματικά κύτταρα επαναπρογραμματίστηκαν σε μια κατάσταση που μοιάζει με βλαστικά κύτταρα για τη δημιουργία των λεγόμενων επαγόμενων πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων (iPS). Το χρωμόσωμα Υ αυτών των κυττάρων στη συνέχεια διαγράφηκε και αντικαταστάθηκε από ένα χρωμόσωμα Χ που «δανείστηκε» από ένα άλλο κύτταρο, ώστε να παραχθούν κύτταρα iPS με δύο πανομοιότυπα χρωμοσώματα Χ.

«Το τέχνασμα αυτού, το μεγαλύτερο τέχνασμα, είναι ο διπλασιασμός του χρωμοσώματος Χ», δήλωσε ο Hayashi. «Προσπαθήσαμε πραγματικά να δημιουργήσουμε ένα σύστημα για την αντιγραφή του χρωμοσώματος Χ».

Τέλος, τα κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε οργανοειδές ωοθήκης, ένα σύστημα καλλιέργειας που έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει τις συνθήκες στο εσωτερικό της ωοθήκης του ποντικού.

Όταν τα ωάρια γονιμοποιήθηκαν με φυσιολογικό σπέρμα, οι επιστήμονες απέκτησαν περίπου 600 έμβρυα, τα οποία εμφυτεύτηκαν σε παρένθετα ποντίκια, με αποτέλεσμα να γεννηθούν επτά κουτάβια ποντικιών. Η αποτελεσματικότητα του 1% περίπου ήταν χαμηλότερη από την αποτελεσματικότητα που επιτεύχθηκε με κανονικά θηλυκά ωάρια, όπου περίπου το 5% των εμβρύων προχώρησαν σε γέννηση.

Τα ποντικάκια εμφανίστηκαν υγιή, είχαν φυσιολογική διάρκεια ζωής και συνέχισαν να έχουν απογόνους ως ενήλικες. «Φαίνονται εντάξει, φαίνεται να αναπτύσσονται κανονικά, γίνονται πατέρες», δήλωσε ο Hayashi.