Човешки ембрион на 8 дни. Credit: Dr Yorgos Nikas/Science Photo Library
Фертилни зрели яйцеклетки са били създадени от кожата на мишка в лаборатория за първи път. Новородените мишлета, получени при оплождането им, са видимо здрави. Постижението предполага, че е само въпрос на време преди същото да бъде възможно и при хора. Това разширява потенциала за нови лечения на безплодието.
Катсухико Хаяши от университета Кюшу във Фукуока, Япония, и неговият екип се опитват да разберат как яйцеклетките се развиват, като пресъздават процеса в лабораторията. Групата имаше успех през 2012 г., успявайки да превърне кожни клетки от мишка в първични полови клетки.
Специално предложение:
Въпреки това, тези клетки трябвало да бъдат имплантирани в яйчника на мишка, за да се доразвият. Сега екипът е направил яйцеклетки, които узряват напълно в лабораторията.
От начало до край
Групата на Хаяши започва с женски кафяви мишки на около 10 седмици – еквивалентът на 30 години човешко съзряване – и взима клетки от опашките им. Използвайки доказаната техника от 2012 г., изследователите превърнали тези клетки в индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs) – клетки, които могат да продължат да се делят и да формират различни типове клетки.
Поставяйки тези клетки в разтвор от специални съединения, екипът ги подтиква да станат незрели яйцеклетки. Но за да се развият напълно, клетките имат нужда от помощ – казва Хаяши – тъкан, взета от яйчниците на ембрион от мишка. Поставянето на малък набор клетки, взети от яйчника, сред неразвитите яйцеклетки, им позволява да станат възрастни, зрели клетки.
По този начин те генерирали 4048 зрели яйцеклетки.
За да видят дали тези клетки могат да произведат бебета, те оплодили част от тях, използвайки сперма от други кафяви мишки. Оплодените яйцеклетки тогава били имплантирани в утробите на женски мишки албиноси на партиди от около 35 на мишка. От 1348-те ембриона, които направили, се родили 8 мишленца.
“Това е огромен напредък”, казва Азим Сурани от университета Кеймбридж. “Идеята, че можеш да започнеш с кожна клетка и да направиш използваеми яйцеклетки в контролирана среда е доста впечатляваща”. Той се надява техниката да може да ни помогне да разберем как яйцеклетките се развиват и да научим повече за ефектите на генната мутация върху плодовитостта.
Премахване на безплодието
Вероятно е само въпрос на време преди същото постижение да е възможно при човешки клетки.
“От техническа гледна точка би могло да проработи”, казва Хаяши. “Ако можем да направим човешки яйцеклетки, това би било могъщо оръжие срещу безплодието.”
“Ако приложим това при хора, бихме могли да унищожим безплодието”, казва Зев Росенвакс от Weil Cornell Medicine в Ню Йорк. “Крайно развълнуван съм от това.”
Яков Хана от института Вейцман в Реховот, Израел, смята, че това може да е възможно в близките 5 години. “Бихме имали неограничената възможност да правим яйцеклетки”, казва Хана, който е част от екип от учени, които вече успели да създадат незрели яйцеклетки от човешки кожни клетки.
Ако работи при хора, техниката може да бъде използвана за създаването на яйцеклетки за жени, които са станали по-малко плодовити с годините или за тези, които имат нисък брой яйцеклетки, позволявайки им да заченат ин витро. Жени, чиито яйчници са били увредени, например от лечение на рак, могат също да се възползват.
Подходът на теория може да бъде използван за създаването на яйцеклетки от мъжки кожни клетки, отваряйки възможност за бебета с двама генетични бащи. “Получавам по един имейл на ден от еднополови двойки, които ме питат за това”, казва Хана.
Бебета с двама бащи
Създаването на яйцеклетки от мъжки клетки е по-скоро технично предизвикателство. Екипът на Хаяши прави опити да ги произведе от клетки взети от опашките на мъжки мишки, но те обикновено умират около времето на критични клетъчни деления, които разпределят хромозоми в правилния брой измежду развиващите се полови клетки.
Това може би се дължи на Υ хромозомата, определяща мъжкия пол. “Но може да има начини да преодолеем този проблем, например чрез премахването на Υ хромозомата”, казва Хана.
Има други препятствия за преодоляване, преди който и да е да може да започне генерирането на човешки яйцеклетки в лабораторията. Единият проблем е, че екипът на Хаяши използвал ембрионална тъкан в експериментите, за да даде на яйцеклетките последния тласък към съзряването. За да се направи същото при човешки клетки, има възможност да се използва тъкан от абортирани ембриони, но е вероятно изследователите да трябва да развият алтернативен метод.
Освен това не е ясно колко здрави ще са получените яйцеклетки. Само малка част от ембрионите, генерирани от екипа на Хаяши са успели да стигнат до живо раждане. От осемте новородени от извлечени от кожа стволови клетки, две са били изядени от майката си. Има много причини, поради които това може да се е случило, но е възможно майката да е разпознала аномалия в тях.
“Има рискове, които сме готови да поемем с животни, но не искаме да поемаме с хора”, казва Крей Клугман, който се занимава с биоетика в Университета Де Паул в Чикаго. “Аз съм омъжен за мъж, но не бих заявил участие за това, докато не е доказана техника.”
Полови клетки в епруветка: Хронология
Историята до тук
2011 Сперматозоид от мишка е отгледан в лаборатория от тъкан от тестиси;
2012 Незрели яйцеклетки, създадени от стволови клетки направени от кожа на мишка;
2014 Незрели човешки яйцеклетки, отгледани от стволови клетки;
2016 Незрели сперматозоиди, отгледани от ембрионални стволови клетки; Зрели яйцеклетки отгледани от клетки от кожата на мишка.
Какво да очакваме в бъдеще
2021 Човешки яйцеклетки, отгледани в лаборатория от стволови клетки извлечени от кожа;
2026 Първото човешко бебе, родено от яйцеклетка създадена от възрастна кожна клетка, в помощ на неплодовита жена;
2028 Първото бебе с двама биологични бащи се ражда.
Превод: Петя Христова
