Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστήμης του Ορεγκον (OHSU) ανέπτυξαν μια νέα υποσχόμενη μέθοδο αντιμετώπισης της υπογονιμότητας μετατρέποντας δερματικά κύτταρα σε ωάρια ικανά να παράγουν βιώσιμα έμβρυα.
Η μελέτη διεξήχθη σε ποντίκια και αφορούσε την τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς σωματικού κυττάρου – πρόκειται για τη μέθοδο που εφαρμόστηκε το 1996 για την κλωνοποίηση του πρώτου θηλαστικού στον κόσμο, της προβατίνας Ντόλι.
Οι ερευνητές οδήγησαν τον πυρήνα του δερματικού κυττάρου στο να μειώσει στο μισό τα χρωμοσώματά του ώστε να μπορεί στη συνέχεια να γίνει γονιμοποίηση από σπερματοζωάριο και να προκύψει βιώσιμο έμβρυο, όπως ανέφεραν στο επιστημονικό περιοδικό «Science Advances».
Ποιοι μπορούν να ωφεληθούν από τη μέθοδο
«Στόχος μας είναι να παράγουμε ωάρια για ασθενείς που δεν διαθέτουν δικά τους» ανέφερε ο κύριος συγγραφέας της μελέτης Σουκράτ Μιταλίποφ, διευθυντής του Κέντρου για τα Εμβρυϊκά Κύτταρα και τη Γονιδιακή Θεραπεία του OHSU.
Η τεχνική θα μπορούσε μελλοντικά να βοηθήσει μεγαλύτερες σε ηλικία γυναίκες που θέλουν να βιώσουν τη μητρότητα ή γυναίκες αναπαραγωγικής ηλικίας που δεν είναι σε θέση να παράγουν δικά τους ωάρια εξαιτίας υποβολής τους σε θεραπείες για τον καρκίνο ή για άλλους ιατρικούς λόγους.
Παράλληλα ανοίγει τον δρόμο ώστε ζευγάρια ανδρών να αποκτήσουν παιδιά τα οποία θα αποτελούν βιολογικά τέκνα με γενετικό υλικό και από τους δύο γονείς τους.
H έρευνα βασίστηκε στην τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς που εφαρμόζεται και για την κλωνοποίηση ζώων (εικόνα αρχείου: Reuters)
«Κόβοντας» δρόμο για την παραγωγή ωαρίων
Οι ερευνητές του OHSU ακολούθησαν έναν… συντομότερο δρόμο για την παραγωγή των ωαρίων σε σύγκριση με άλλες ομάδες οι οποίες μέχρι σήμερα αρχικώς μετέτρεπαν ενήλικα κύτταρα σε επαγόμενα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα (induced pluripotent stem cells, iPSCs), τα οποία στη συνέχεια διαφοροποιούνταν σε ωοκύτταρα.
Παρέλειψαν ουσιαστικώς το χρονοβόρο και δύσκολο βήμα της δημιουργίας των iPSCs μέσω της μεθόδου της πυρηνικής μεταφοράς σωματικού κυττάρου η οποία τελικώς οδήγησε σε… ποντικίσια έμβρυα που διέθεταν χρωμοσώματα και από τους δύο γονείς τους.
Τα τρία στάδια της διαδικασίας
Η διαδικασία που ακολούθησαν οι ερευνητές περιελάμβανε τρία στάδια:
- Μεταμόσχευση του πυρήνα ενός δερματικού κυττάρου σε ένα ωάριο από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας.
- Ωθούμενος από το κυτταρόπλασμα (το υγρό που είναι το κύριο σώμα των κυττάρων και αποτελείται από νερό, πρωτεΐνες και οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια) εντός του ωαρίου, ο πυρήνας του δερματικού κυττάρου χάνει τα μισά του χρωμοσώματα. Η διαδικασία αυτή είναι παρόμοια με τη μείωση, μια από τις διαδικασίες της κυτταρικής διαίρεσης. Το βήμα αυτό αποτελεί «κλειδί» οδηγώντας σε ωάρια με ένα μόνο σετ χρωμοσωμάτων.
- Γονιμοποίηση του ωαρίου με σπερματοζωάριο μέσω τεχνητής γονιμοποίησης. Με τη διαδικασία αυτή δημιουργείται τελικώς ένα έμβρυο με δύο σετ χρωμοσωμάτων το οποίο μπορεί να οδηγήσει στη γέννηση υγιών απογόνων με ισότιμη γονιδιακή συνεισφορά και από τους δύο γονείς.
Ενδελεχής αλληλούχηση των χρωμοσωμάτων του ωαρίου
Οι επιστήμονες του OHSU είχαν δείξει αρχικώς ότι η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να είναι αποτελεσματική σε μελέτη τους που είχε δημοσιευθεί τον Ιανουάριο του 2022. Ωστόσο τώρα πήγαν ένα βήμα πιο πέρα αλληλουχώντας ενδελεχώς τα χρωμοσώματα του ωαρίου.
Οπως είδαν, ο πυρήνας του δερματικού κυττάρου διαχώριζε τα χρωμοσώματά του κάθε φορά που εμφυτευόταν στο ωάριο. Σε σπάνιες περιπτώσεις αυτό λάμβανε χώρα με τέλειο τρόπο. «Στην επόμενη φάση της έρευνάς μας θα προσδιορίσουμε πώς ενισχύουμε τον σωστό διαχωρισμό του κάθε ζεύγους χρωμοσωμάτων» σημείωσε ο δρ Μιταλίποφ που ήταν ο κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης.
Το μεγάλο πλεονέκτημα της νέας μεθόδου
Από την πλευρά της η δρ Πόλα Αμάτο, καθηγήτρια Μαιευτικής και Γυναικολογίας στην Ιατρική Σχολή του OHSU που ήταν επίσης συγγραφέας της μελέτης τόνισε ότι το μεγάλο πλεονέκτημα της νέας μεθόδου είναι ότι «καταργεί εντελώς το βήμα του κυτταρικού αναπρογραμματισμού. Γλιτώνουμε έτσι το μεγάλο χρονικό διάστημα καλλιέργειας που απαιτείται για τον αναπρογραμματισμό των κυττάρων. Χρειάζονται αρκετοί μήνες για τον αναπρογραμματισμό κατά τους οποίους μπορούν να λάβουν χώρα πολλές επιβλαβείς γενετικές και επιγενετικές αλλαγές».
Μελέτη σε ανθρώπινα ωάρια
Η ερευνητική ομάδα μελετά τώρα την τεχνική αυτή σε ανθρώπινα ωάρια. Ωστόσο, σύμφωνα με τη δρα Αμάτο, θα χρειαστούν χρόνια προτού μπορέσει να είναι έτοιμη για ευρεία εφαρμογή στην κλινική πράξη. «Η μελέτη μας προσέφερε σημαντική νέα γνώση. Ωστόσο υπάρχει πολλή ακόμη δουλειά που πρέπει να γίνει προκειμένου να κατανοήσουμε πώς ζευγαρώνουν τα χρωμοσώματα και πώς διαιρούνται στο εργαστήριο ώστε να καταφέρουμε να αναπαράγουμε τις συνθήκες που επικρατούν στη φύση».
