Naukowcy stworzyli ludzki komórkowy jajnik ze skóry. Rewolucja w leczeniu niepłodności?

Wynik eksperymentu może całkowicie zmienić medycynę rozrodu.

Badanie, o którym mowa, nie trafi szybko do klinik, ale już dziś wywołuje ogromne emocje. Chodzi nie tylko o pomoc osobom z niepłodnością, lecz także o przyszłość rodzicielstwa, bioetykę i prawo.

Komórka jajowa ze skóry: co dokładnie udało się zrobić?

Za pracami stoją badacze z Oregon Health & Science University (OHSU). Opisali je w czasopiśmie naukowym Nature Communications. W laboratorium udało im się stworzyć ludzkie komórki jajowe, które można zapłodnić, wykorzystując do tego zwykłe komórki skóry.

Eksperyment opiera się na technice znanej z historii owcy Dolly. To tzw. transfer jądra komórki somatycznej (SCNT). W dużym uproszczeniu naukowcy:

• pobrali komórkę skóry od danej osoby,
• wyjęli z niej jądro zawierające pełny materiał genetyczny,
• przenieśli to jądro do ludzkiej komórki jajowej dawczyni, z której wcześniej usunięto własne jądro.

W efekcie powstała komórka przypominająca jajową, ale z kompletem 46 chromosomów – tak jak w zwykłej komórce ciała. Prawdziwa komórka jajowa ma ich tylko 23, bo musi połączyć się z 23 chromosomami z plemnika.

Celem badaczy było uzyskanie sztucznej komórki jajowej, która zachowa geny osoby dawcy skóry, ale będzie miała połowę standardowej liczby chromosomów – tak jak naturalna komórka jajowa.

Mitomejoza – nowa sztuczka komórkowa

Naukowcy stanęli więc przed kluczowym zadaniem: jak skłonić tę nietypową komórkę do pozbycia się połowy chromosomów, skoro nie zachodzi w niej naturalna mejoza, czyli specjalny typ podziału komórki płciowej?

Tu pojawia się ich autorska procedura nazwana mitomejozą. Nazwa łączy dwa pojęcia: mitozę (zwykły podział komórki) i mejozę (podział prowadzący do komórek płciowych).

W praktyce badacze zastosowali kombinację:

• leku o nazwie roskowityna, który blokuje niektóre enzymy regulujące cykl komórkowy,
• elektroporacji, czyli krótkiego impulsu elektrycznego, który chwilowo „rozszczelnia” błonę komórki i pozwala wprowadzić do niej wybrane substancje.

Tak zmodyfikowana komórka została zmuszona do podziału przypominającego mejozę. W efekcie część chromosomów powinna zostać „wyrzucona” do struktur nazywanych ciałkami kierunkowymi. Komórka główna powinna pozostać z 23 chromosomami i stać się odpowiednikiem komórki jajowej gotowej do zapłodnienia.

Po tej fazie naukowcy zapładniali tak powstałe komórki przy użyciu techniki ICSI, stosowanej w procedurach in vitro – czyli przez bezpośrednie wstrzyknięcie pojedynczego plemnika do wnętrza komórki.

Jakie były wyniki? Duży przełom, niska skuteczność

Z perspektywy biologii rozrodu to ogromny krok: pokazano, że z komórki skóry można technicznie doprowadzić do powstania ludzkiej komórki jajowej i pierwszych stadiów zarodka.

Z 82 sztucznych komórek jajowych tylko około 9 procent osiągnęło stadium blastocysty – czyli etap, w którym zarodki zwykle trafiają do macicy w klasycznej procedurze in vitro.

Dla porównania, przy naturalnym zapłodnieniu i standardowej FIV także wiele zarodków zatrzymuje się wcześniej, a tylko część osiąga ten etap. Mimo to skuteczność nowej metody pozostaje bardzo niska.

Pojawił się jeszcze poważniejszy problem: wszystkie zarodki były genetycznie nieprawidłowe. Naukowcy wykryli błędy w rozdziale chromosomów między „prawdziwą” komórką a ciałkami kierunkowymi. Oznacza to, że komórki jajowe i powstałe z nich zarodki miały niewłaściwą liczbę chromosomów – zbyt dużo, zbyt mało lub nietypowe układy par.

Taki stan określa się jako aneuploidię. Zwykle uniemożliwia on prawidłowy rozwój ciąży lub prowadzi do ciężkich wad.

Badacze podkreślają, że zanim ktokolwiek pomyśli o zastosowaniu tej metody w klinice, trzeba wyeliminować te błędy. Kluczowe będzie lepsze zrozumienie, jak ustawiają się i rozchodzą chromosomy w trakcie sztucznego podziału komórki.

Dla kogo taka technika mogłaby mieć znaczenie?

Jeśli technologia kiedyś stanie się bezpieczna, może radykalnie poszerzyć dostęp do biologicznego rodzicielstwa. Szczególnie dla grup, które dziś mają bardzo ograniczone możliwości.

Kobiety bez własnych komórek jajowych

Najbardziej oczywista grupa to kobiety, których jajniki przestały produkować komórki jajowe. Przyczyną może być wiek, przedwczesne wygaśnięcie funkcji jajników, chemioterapia czy inne agresywne leczenie.

Dziś jedyną realną szansą na ciążę z pomocą medycyny pozostaje skorzystanie z komórek jajowych dawczyni. Dziecko nie będzie wtedy genetycznie spokrewnione z kobietą, która jest w ciąży.

Gdyby tworzenie komórek jajowych ze skóry stało się rutynowe, lekarze mogliby przygotować komórkę jajową z komórek skóry samej pacjentki i zapłodnić ją nasieniem partnera.

Z punktu widzenia tych par to ogromna zmiana – odzyskanie biologicznej więzi z dzieckiem.

Potencjalna szansa dla mężczyzn i par jednopłciowych

Badacze rozważają także bardziej odległy scenariusz: użycie komórek skóry mężczyzny do stworzenia komórki jajowej. Taka komórka byłaby następnie zapłodniona nasieniem jego partnera.

W teorii pozwoliłoby to parom dwóch mężczyzn mieć dziecko z materiałem genetycznym obu ojców. Naukowo brzmi to fascynująco, ale niesie dodatkowe trudności. Różne są na przykład tzw. piętna genomowe – specyficzny sposób „oznaczania” genów, zależny od tego, czy pochodzą z komórki jajowej, czy z plemnika.

Niewłaściwe naśladowanie tych różnic może prowadzić do ciężkich zaburzeń rozwoju. Dlatego taki scenariusz wymagałby ogromnie dużego marginesu bezpieczeństwa, a także głębokiej debaty społecznej.

Pytania etyczne, prawne i społeczne

Praca zespołu z OHSU rozpala nie tylko wyobraźnię lekarzy, ale też prawników, etyków i polityków. Tworzenie komórek rozrodczych z komórek skóry podważa dotychczasowy, dość jasny podział: co jest zwykłą komórką ciała, a co już gametą zdolną dać początek nowemu człowiekowi.

Wiele krajów ma przepisy regulujące zapłodnienie pozaustrojowe, badania nad zarodkami czy dawstwo gamet. Dużo mniej jasne są zasady dotyczące tworzenia komórek jajowych lub plemników z innych tkanek.

W niektórych systemach prawnych wytworzenie zarodka z komórki skóry może zostać uznane za nielegalne, zależnie od interpretacji pojęcia „celu medycznego” i definicji komórki płciowej.

Specjaliści od bioetyki zwracają uwagę na kilka wrażliwych punktów:

• konieczność silnej kontroli badań, aby nie dochodziło do nadużyć,
• wymóg pełnej przejrzystości wobec opinii publicznej,
• ryzyko tworzenia zarodków z dużym obciążeniem genetycznym,
• wpływ na rozumienie pojęcia „rodzic biologiczny”, zwłaszcza w przypadku par jednopłciowych.

Głos w dyskusji zabierają nie tylko naukowcy czy lekarze. W grę wchodzą także organizacje pacjenckie, ruchy pro-life, prawnicy od prawa rodzinnego, a nawet ekonomiści – bo za tymi technologiami idą ogromne koszty i potencjalne nierówności w dostępie.

Dlaczego to jeszcze nie procedura dla pacjentów

Choć nagłówki w mediach mogą brzmieć sensacyjnie, badacze podkreślają, że realne zastosowanie kliniczne to kwestia co najmniej dekady. Na drodze stoją trzy główne przeszkody:

Bez rozwiązania tych kwestii nikt poważny nie zdecyduje się na próbę uzyskania ciąży u człowieka z użyciem takiej technologii. Dla nauki to etap eksperymentalny, dla pacjentów – na razie jedynie zapowiedź możliwej przyszłości.

Co ta praca mówi o granicach biologii rozrodczej?

Eksperyment z Oregonu pokazuje, jak bardzo zmienia się nasze rozumienie reprodukcji. Jeszcze niedawno komórki jajowe i plemniki były czymś, co tylko organizm potrafi wytworzyć samodzielnie. Dziś laboratoria coraz odważniej próbują sterować tą sferą.

Dla części specjalistów to naturalne rozszerzenie medycyny rozrodu. Skoro potrafimy mrozić zarodki, wybierać te o najlepszej jakości czy leczyć niepłodność hormonalnie, to kolejny krok polegający na tworzeniu komórek jajowych może wydawać się logiczny.

Inni obawiają się, że granice przesuwają się zbyt szybko. Pytają, czy każdy technicznie możliwy eksperyment powinien zostać doprowadzony do etapu klinicznego. Zwracają też uwagę na ryzyko komercjalizacji – tworzenie gamet ze skóry może stać się kosztowną usługą, dostępną głównie dla najbogatszych.

Dla laików przydatne może być jedno uproszczenie: ta technologia nie polega na „klonowaniu ludzi”, lecz na generowaniu komórek jajowych zawierających materiał genetyczny konkretnej osoby. To wciąż współpraca z plemnikiem, a nie kopiowanie całego genomu 1:1 do zarodka, jak w przypadku klasycznego klonowania.

Rozwój takich badań zapewne przyspieszy prace nad metodami dokładnej kontroli chromosomów podczas podziału komórek. Może też przenieść nowe rozwiązania do bardziej „przyziemnych” zastosowań, jak poprawa jakości komórek jajowych w standardowej FIV czy lepsze testy genetyczne w laboratoriach in vitro.