Plemniki zrobione ze skóry

Sukces hiszpańskich specjalistów przybliża nas do rewolucji w technikach wspomaganego rozrodu. Produkcja komórek jajowych lub plemników z materiału pobranego np. ze skóry pacjentki (pacjenta) pozwoli mieć dzieci osobom dziś uważanym za bezpłodne.

Procedura taka była wcześniej testowana na zwierzętach. Zespół naukowców z Wydziału Pediatrii, Ginekologii i Położnictwa Uniwersytetu w Walencji oraz Uniwersytetu Stanforda poszedł krok dalej – manipulacji poddano ludzkie komórki. Genetycy nie wyprodukowali jednak gotowych plemników ani tym bardziej nie zapłodnili nimi komórek jajowych – zanim to się stanie, konieczne są długie testy. I dyskusja o etyce takich zabiegów.

– Co mają zrobić ludzie, którzy chcą mieć własne dziecko, ale nie produkują komórek jajowych albo plemników? – pyta Carlos Simon z Fundación Instituto Valenciano de Infertilidad (FIVI). – To jest problem, z którym zamierzamy się zmierzyć: chcemy móc wyprodukować gamety dla ludzi, którzy ich nie mają.

Programowane koktajlem

Jego zespół wykorzystał wcześniejsze prace Shinyi Yamanaki i Johna Gurdona, którzy w 2012 roku odebrali Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny za technikę przeprogramowywania dorosłych komórek w taki sposób, aby uzyskały możliwości komórek macierzystych. Takie komórki mogą się przekształcić w praktycznie dowolne komórki ludzkiego ciała – z tego powodu nazywa się je pluripotentnymi. Hiszpanie opisują w „Scientific Reports", jak dodali koktajl genów do komórek skóry pobranych od dorosłego mężczyzny. W ciągu miesiąca przekształciły się one w komórki rozrodcze, które mogą dać początek plemnikom.

Carlos Simon podkreśla, że nawet wówczas takie plemniki nie zdołałyby zapłodnić komórki jajowej, bo do tego potrzebne są kolejne mutacje, których na razie nie wprowadzono.

Efektywność takiej procedury jest niewielka – tylko 1 proc. komórek udało się przekształcić w potencjalne komórki rozrodcze.

Na razie badacze ostrożnie mówią o wykorzystaniu takich komórek jako modeli do badań nad defektami rozmnażania u ludzi. „Wyprodukowanie" z nich żywego człowieka to na razie odległa przyszłość

– Gdy chodzi o gatunek ludzki, zawsze mówimy, że konieczne są dodatkowe testy. Przecież z tego urodzi się dziecko. To będzie długi proces – zapowiada Simon.

Chińczycy pokazują drogę

Ale jak długi? Zaledwie w lutym tego roku chiński zespół z Nankińskiego Uniwersytetu Medycznego ogłosił, że udało mu się wyprodukować komórki rozrodcze myszy. Zespół Jiahao Sha pobrał komórki macierzyste, potraktował je chemicznym koktajlem i poczekał, aż zamienią się w komórki, z których początek biorą plemniki. Aby im w tym pomóc, Chińczycy umieścili je w otoczeniu przypominającym jądra, poddali je również działaniu testosteronu. Powstały w ten sposób niedojrzałe męskie komórki płciowe (spermatydy). Ponieważ nie mają one witki (jak plemniki), naukowcy musieli wykonać zapłodnienie in vitro. W efekcie urodziły się całkowicie zdrowe myszki. Wówczas naukowcy podkreślali, że udało się pierwszy raz wyhodować sztucznie w pełni funkcjonalne komórki rozrodcze (w uproszczeniu – plemniki).

Połączenie obu kroków – przeprogramowania dorosłych komórek skóry do postaci pluripotentnej, po czym przekształcenia ich w komórki rozrodcze – umożliwiłoby ominięcie problemu bezpłodności. Tyle że w przypadku człowieka procedura jest bardziej skomplikowana, a ryzyko wyższe.

– W jaki sposób ocenimy, czy spermatydy wykonane w laboratorium mają tak wysoką jakość jak te, które zostały poddane procesowi selekcji w jądrach? – zastanawia się Peter Donovan z Uniwersytetu Kalifornijskiego.