Naučnici su koristili ljudske ćelije kože kako bi stvorili oplodive jajne ćelije sposobne za proizvodnju ranih embrija, što je napredak koji bi mogao proširiti mogućnosti tretmana neplodnosti, navodi se u novom istraživanju, prenosi CNN.
Studija dokaznog koncepta, objavljena u utorak u časopisu Nature Communications, uključivala je uzimanje jedra — dijela ćelije koji sadrži većinu genetskih informacija — iz obične ljudske ćelije kože i njegovo presađivanje u donorsku jajnu ćeliju kojoj je prethodno uklonjeno vlastito jedro. Istraživači su proizveli 82 funkcionalne ljudske oocite, odnosno nezrele jajne ćelije, koje su zatim u laboratoriji prošle proces oplodnje.
Rezultat — jajna ćelija koja dijeli DNK osobe od koje je uzeta ćelija kože i koja se može oploditi spermom druge osobe — predstavlja prekretnicu u razvoju novog pristupa za rješavanje problema neplodnosti, iako će, prema riječima dr. Paule Amato, koautorice studije i profesorice ginekologije i akušerstva na Medicinskom fakultetu OHSU, proći najmanje deset godina prije nego što tehnika bude dostupna u kliničkoj praksi.
„Ovo bi omogućilo starijim ženama ili ženama koje nemaju jajne ćelije iz bilo kojeg razloga (npr. zbog ranijeg liječenja raka) da imaju genetski povezano dijete“, rekla je Amato putem e-pošte. „Osim toga, omogućilo bi istospolnim parovima (npr. dvojici muškaraca) da imaju dijete genetski povezano s oba partnera.“
Glavni izazov bio je osigurati da reprogramirana oplođena jajna ćelija ima ispravan broj hromosoma: polne ćelije — spermatozoidi i jajne ćelije — svaka imaju po 23 hromosoma, polovinu od 46 koliko se nalazi u običnim ljudskim ćelijama, poput ćelija kože.
Tim, smješten uglavnom na Oregonskom zdravstvenom i naučnom univerzitetu u Portlandu, osmislio je metodu za uklanjanje suvišnih hromosoma oponašajući prirodnu diobu ćelija, na način da se jedan set od 23 hromosoma odbaci, ostavljajući funkcionalnu jajnu ćeliju. Istraživači su taj proces nazvali „mitomejoza“.
Ipak, manje od 9% jajnih ćelija stvorenih tokom istraživanja dostiglo je stadij blastociste, što odgovara petom ili šestom danu nakon oplodnje. To je faza kada se embriji obično prenose u maternicu tokom postupka vantjelesne oplodnje (IVF).
Štaviše, Amato je pojasnila da su svi nastali embriji bili hromosomski abnormalni, ili zato što su imali pogrešan ukupan broj hromosoma ili zato što nisu imali po jedan iz svakog para. Nije se očekivalo da bi ti embriji mogli dovesti do zdravih beba i vjerovatno bi svi prestali da se razvijaju u ranoj fazi, dodala je.
Autori studije rekli su da je potrebno dodatno opsežno istraživanje kako bi se tehnika učinila sigurnom i efikasnom prije nego što se počne koristiti u klinikama. Posebno je potrebno bolje razumjeti kako se hromosomi uparuju i razdvajaju kako bi se stvorile jajne ćelije s tačnim brojem hromosoma.
Čak i u prirodnoj reprodukciji, samo oko trećine embrija razvije se do faze blastociste, podsjetio je koautor studije Šoukrat Mitalipov, direktor OHSU Centra za embrionalnu ćelijsku i gensku terapiju.
„U ovoj fazi riječ je samo o dokaznom konceptu i potrebno je dodatno istraživanje kako bi se osigurala efikasnost i sigurnost prije budućih kliničkih primjena“, navodi se u studiji.
Drugi stručnjaci u ovoj oblasti, poput Amander Clark, profesorice molekularne, ćelijske i razvojne biologije na Univerzitetu Kalifornija u Los Anđelesu, također su oprezno optimistični. Clark, koja nije učestvovala u novoj studiji, rekla je da, iako je istraživanje impresivan napredak, tehnologija u svom trenutnom obliku ne bi funkcionisala kao tretman neplodnosti.
„Svi embriji su bili genetski abnormalni. Stoga se ovaj pristup neće i ne smije nuditi u IVF laboratorijama dok se tehnički ne unaprijedi“, rekla je Clark, koja je i direktorica UCLA Centra za reproduktivnu nauku, zdravlje i edukaciju.
Ipak, s obzirom da milioni žena pate od primarne insuficijencije jajnika, kada njihovi jajnici proizvode vrlo malo jajnih ćelija, ili njihove dobijene jajne ćelije ne funkcionišu u IVF postupku, Clark je naglasila da pristup prikazan u novom radu predstavlja „važan početak“.
„Da bi se ovim ženama pomoglo da započnu ili izgrade svoje porodice, biće potrebni transformativni medicinski tretmani jer restaurativna reproduktivna medicina neće biti dovoljna, a IVF doseže svoje granice u liječenju ovih tipova neplodnosti“, pojasnila je Clark putem e-pošte.
Tim istraživača koristio je transfer jedra somatske ćelije, tehniku koja je postala poznata kada je 1997. godine klonirana ovca Dolly. U tom slučaju istraživači su stvorili kopiju jednog roditelja.
Reproduktivno kloniranje ljudi, odnosno stvaranje kopije jedne osobe s jednim setom genetskih informacija, zabranjeno je u mnogim državama.
Novo istraživanje rezultiralo je embrijima s hromosomima koji dolaze od oba roditelja. Ipak, zbog toga što je tehnika transfera jedra povezana s kloniranjem, Clark je rekla da će „regulatorne barijere za primjenu ove tehnologije u kliničkoj praksi biti visoke“.
Ovo otkriće je „uzbudljiv dokaz koncepta“, rekla je Ying Cheong, profesorica reproduktivne medicine na Univerzitetu Southampton i počasna konsultantica za reproduktivnu medicinu i hirurgiju.
„Iako je ovo još uvijek vrlo rani laboratorijski rad, u budućnosti bi mogao transformisati naše razumijevanje neplodnosti i spontanih pobačaja, a možda jednog dana i otvoriti vrata stvaranju jajnih ili spermatozoidnih ćelija za one koji nemaju drugih opcija“, rekla je Cheong, koja nije učestvovala u istraživanju, u izjavi za Science Media Centre u Londonu.
„Po prvi put, naučnici su pokazali da se DNK iz običnih tjelesnih ćelija može staviti u jajnu ćeliju, aktivirati i natjerati da prepolovi svoje hromosome, oponašajući posebne korake koji inače stvaraju jajne ćelije i spermatozoide“, dodala je.