Naukowcy stworzyli ludzki „komórkowy zalążek życia” ze skóry. Rewolucja w leczeniu niepłodności?

Uczeni z USA po raz pierwszy w historii wygenerowali ludzką komórkę jajową, zaczynając jedynie od zwykłej komórki skóry.

To eksperyment laboratoryjny, który na razie nie ma szans trafić do klinik, ale już dziś wywraca do góry nogami rozmowę o niepłodności, in vitro i granicach ingerencji w ludzką reprodukcję.

Komórka jajowa ze skóry: co dokładnie zrobili badacze

Zespół z Oregon Health & Science University opracował procedurę, która pozwala przekształcić komórkę skóry w coś bardzo zbliżonego do ludzkiej komórki jajowej. Opis badań trafił do czasopisma „Nature Communications”.

Cały proces opiera się na technice znanej już z czasów owcy Dolly – chodzi o tzw. transfer jądra komórki somatycznej (SCNT). Tamta metoda służyła do klonowania, tu zastosowano ją do wytworzenia komórki, którą można zapłodnić jak zwykłe jajeczko.

Przeczytaj również: 3 proste nawyki, które naturalnie podkręcą twoje zdrowie po 50.

Naukowcy nie tworzą kopii człowieka. Celem jest uzyskanie komórki jajowej powiązanej genetycznie z daną osobą, nawet jeśli jej jajniki nie działają.

Jak wygląda proces krok po kroku

Procedura, uproszczona do najważniejszych etapów, przebiegała tak:

• pobranie komórki skóry od danej osoby
• usunięcie jądra z tej komórki wraz z pełnym materiałem genetycznym (46 chromosomów)
• umieszczenie tego jądra w komórce jajowej dawczyni, z której wcześniej usunięto oryginalne jądro
• powstaje komórka z 46 chromosomami, choć prawidłowa komórka jajowa powinna mieć ich 23

Tu pojawia się najtrudniejszy element. Normalnie redukcja liczby chromosomów do 23 zachodzi podczas procesu nazywanego mejozą. W laboratorium trzeba było tę sytuację sztucznie odtworzyć.

Przeczytaj również: Chiny jako pierwsze zgadzają się na sprzedaż implantu mózgu dla sparaliżowanych

Mitomejoza – sztuczna imitacja natury

Zespół opracował własną procedurę, którą określił terminem „mitomeiosis” – połączenie pojęć mitozy i mejozy. Chodzi o wymuszenie takiej przebudowy materiału genetycznego, by komórka pozbyła się połowy chromosomów i stała się haploidalna, czyli gotowa do zapłodnienia.

Aby to osiągnąć, naukowcy:

Przeczytaj również: Lekarze biją na alarm: viralny „sleep hack” z taśmą na usta może być groźny

• zastosowali substancję o nazwie roskowityna, która wpływa na enzymy kontrolujące cykl komórkowy
• wprowadzili ją do komórek przy pomocy impulsu elektrycznego (elektroporacja), który chwilowo „rozszczelnia” błonę komórkową
• skłonili komórkę do podziału przypominającego mejozę, w trakcie którego powinna odrzucić połowę chromosomów

Po wykonaniu tych kroków tak przygotowaną komórkę zapładniano nasieniem metodą ICSI, znaną z in vitro. W teorii powstaje zarodek podobny do tych, które powstają po klasycznej procedurze FIV, z tą różnicą, że komórka jajowa nie pochodziła z jajnika, a ze skóry.

Ograniczone sukcesy i poważne problemy z chromosomami

Badacze wygenerowali 82 sztucznie wytworzone komórki jajowe. Po zapłodnieniu tylko około 9 procent zarodków dotarło do stadium blastocysty, czyli mniej więcej szóstego dnia rozwoju. To etap, na którym przy klasycznej FIV zarodek nadaje się już do ewentualnego transferu do macicy.

Wszystkie zarodki miały poważne zaburzenia chromosomowe. Na tym etapie nie ma mowy o zdrowej ciąży czy narodzinach dziecka.

Najpoważniejszy problem dotyczył tzw. segregacji chromosomów. W czasie redukcji materiału genetycznego część chromosomów nie trafiała tam, gdzie powinna. Zamiast uporządkowanego zestawu 23, powstawały komórki z niewłaściwą liczbą chromosomów lub z ich błędnie dobranymi parami. W genetyce taki stan określa się jako aneuploidia.

Z medycznego punktu widzenia to bariera nie do przeskoczenia. Embrion z poważną aneuploidią nie rozwinie się w zdrowe dziecko, często przestaje się rozwijać bardzo wcześnie. Dodatkowo w tej sztucznie wywołanej redukcji chromosomów nie zachodzi typowe dla naturalnej mejozy „tasowanie” genów pomiędzy parami chromosomów, co jeszcze zwiększa ryzyko błędów.

Dla porównania: nawet przy naturalnym zapłodnieniu i dobrze działającym organizmie tylko część zarodków osiąga etap blastocysty – szacuje się, że około 30–40 procent. W nowej metodzie odsetek ten jest niższy, ale nie kosmicznie odległy. Kluczowy problem leży więc nie tylko w liczbach, ale przede wszystkim w jakości materiału genetycznego.

Dlaczego ta praca rozpala wyobraźnię klinicystów

Mimo obecnych ograniczeń już dziś widać, komu w przyszłości mogłaby pomóc taka technologia. Chodzi o osoby, które dziś praktycznie nie mają szans na potomstwo spokrewnione genetycznie z obydwojgiem rodziców.

Kto mógłby kiedyś skorzystać z takich komórek

Najbardziej pobudzająca wyobraźnię jest wizja, w której komórki skóry mężczyzny przekształca się w komórki jajowe, a następnie zapładnia nasieniem jego partnera. Teoretycznie powstałby zarodek, który dzieli geny obu ojców. Na drodze stoją tu nie tylko problemy techniczne, ale i zjawisko tzw. piętnowania genomowego, czyli subtelnych różnic w „włączaniu” i „wyłączaniu” genów w zależności od tego, czy pochodzą od matki, czy od ojca.

Prawo, etyka i zaufanie społeczne

Stworzenie komórki jajowej z komórki skóry zmienia sposób myślenia o tym, czym w ogóle jest komórka rozrodcza. A to zawsze uderza w system prawny, który lubi proste kategorie: gamety z gonad oraz „zwykłe” komórki ciała.

W niektórych krajach, jak Australia, już dziś dyskutuje się, czy wytworzenie zarodka na bazie komórki skóry nie łamałoby obowiązujących ustaw. W wielu jurysdykcjach regulacje dotyczące badań nad zarodkami, in vitro i klonowaniem powstawały w czasach, gdy taka technologia nie istniała nawet w sferze teorii.

Granica między komórką ciała a komórką, która może dać początek dziecku, przestaje być oczywista. Ustawodawcy nie nadążają za laboratoriami.

Do tego dochodzi kwestia zaufania społecznego. Badania nad komórkami zarodkowymi, klonowaniem czy modyfikacją genów pokazały, jak szybko społeczne obawy mogą zablokować nawet najbardziej obiecujące projekty. Tu sprawa jest jeszcze delikatniejsza, bo dotyczy samego początku życia i pytania, czy wolno wytwarzać gamety „z niczego” – czyli z przypadkowej komórki skóry.

Specjaliści od bioetyki podkreślają, że potrzebna będzie jasna, przejrzysta kontrola nad badaniami, otwarta komunikacja z opinią publiczną i międzynarodowe standardy. Bez tego każde potknięcie może wywołać gwałtowną reakcję i zamrozić rozwój całej dziedziny na lata.

Jak daleko do realnego zastosowania w klinikach

Sami autorzy badań przyznają, że o zabiegach z udziałem takich komórek nie ma na razie mowy. Mówią o perspektywie co najmniej dekady intensywnej pracy, nim technologia dojrzeje choćby do dyskusji o testach klinicznych.

Trzeba poprawić kilka kluczowych elementów:

• zdecydowanie zmniejszyć liczbę błędów w rozdziale chromosomów
• odtworzyć naturalne „tasowanie” materiału genetycznego między parami chromosomów
• zrozumieć, jak reprogramowanie komórek skóry wpływa na epigenetykę przyszłego zarodka
• udowodnić bezpieczeństwo długoterminowe – nie tylko w pierwszych dniach rozwoju, ale w skali całego życia poczętej w ten sposób osoby

Każdy z tych punktów wymaga serii eksperymentów na modelach zwierzęcych, badań komórkowych oraz analiz genetycznych i epigenetycznych. Do tego dochodzi proces oceny przez instytucje regulacyjne i komisje bioetyczne, który w medycynie reprodukcyjnej bywa szczególnie restrykcyjny.

Co ta technologia oznacza dla pojęcia „własnego dziecka”

Dla wielu osób najważniejsze w tej historii jest nie tyle samo laboratorium, ile konsekwencje dla rozumienia rodzicielstwa. Już teraz medycyna zna sytuacje, w których dziecko ma materiał genetyczny jednego z rodziców i nie ma więzi genetycznej z drugim, choć jest przez niego wychowywane od urodzenia. Nowa technika dorzuca kolejną konfigurację: komórka jajowa powstała z komórki skóry, zarodek rozwijający się po zapłodnieniu, potencjalna ciąża u dawczyni macicy lub surogatki.

Dla par leczących niepłodność kluczowe pytanie brzmi: czy chęć posiadania potomstwa genetycznego usprawiedliwia tak daleko idącą ingerencję w procesy komórkowe? Dla części osób odpowiedź będzie brzmiała „tak”, o ile medycyna wykaże bezpieczeństwo dla przyszłych dzieci. Inni uznają, że to przekroczenie granicy, przy której człowiek bierze na siebie zbyt dużą odpowiedzialność za ewentualne skutki uboczne.

Warto też wiedzieć, że sama idea tworzenia komórek rozrodczych z komórek ciała nie jest całkowicie nowa. W modelach zwierzęcych badacze od kilku lat pracują nad gametami tworzonymi z komórek macierzystych. Ludzka komórka jajowa wygenerowana ze skóry to kolejny krok na tej drodze, tym razem bardzo blisko praktycznego zastosowania w medycynie człowieka. Dyskusja o granicach takiego postępu dopiero się rozkręca i raczej szybko się nie skończy.