Създадоха функционални яйцеклетки от ДНК от човешка кожа

Акценти

Учени от Университета за здраве и наука в Орегон (OHSU) създадоха функционални човешки яйцеклетки, използвайки ДНК от кожни клетки – напредък, който би могъл да разшири възможностите за лечение на безплодие. Разработката предлага потенциален път за ин витро гаметогенеза (процесът на създаване на гамети) за лечение на безплодие при жени в напреднала възраст или такива, които не са в състояние да произвеждат жизнеспособни яйцеклетки поради предишно лечение на рак или други причини.

„Освен че предлага надежда на милиони хора, които страдат от безплодие поради липса на яйцеклетки или сперматозоиди, този метод би позволил на еднополови двойки да имат дете, генетично свързано с двамата партньори.“, коментира съавторът Паула Амато, професор по акушерство и гинекология в Медицинския факултет на OHSU.

Изследователите отбелязват няколко ограничения в своето проучване и очакват поне десетилетие допълнителни изследвания, преди подходът да може да се счита за достатъчно безопасен или ефективен, за да премине към клинично изпитване. Въпреки това работата на екипа представлява важен етап в разработването на обещаваща техника за справяне с безплодието.

„Постигнахме нещо, което се смяташе за невъзможно.“, казва Шухрат Миталипов, директор на Центъра за ембрионални клетки и генна терапия към Университета за здраве и наука в Орегон. „Природата ни даде два метода за клетъчно делене, а ние току-що разработихме трети.“

Митомейоза

Изследователите определят техниката си като „митомейоза“, намеквайки за комбинация от двата основни известни процеса на клетъчно делене в биологията.

Митозата генерира две генетично идентични клетки от една клетка – основата на клетъчния растеж във всеки жив организъм. Мейозата е тясно свързана със сперматозоида и яйцеклетката при половото размножаване, което позволява необходимото намаляване на броя на хромозомите във всяка от тях, така че комбинацията – в този случай чрез ин витро оплождане – да доведе до ембрион с правилния брой хромозоми. При хората това са 23 двойки хромозоми, общо 46.

В работата си изследователите комбинират двата процеса.

Какво представлява подходът

Вместо да се опитват да препрограмират индуцирани плуритопентни стволови клетки в сперматозоиди или яйцеклетки – процес, който може да отнеме месеци или дори години – изследователите от OHSU използват техника, базирана на трансфер на ядра на соматични клетки. Техниката включва трансплантиране на ядро на кожна клетка в донорска яйцеклетка, лишена от ядрото си, което води до ембриони с хромозоми, предоставени от двамата родители.

Процесът включва три стъпки:

• Трансплантиране на ядрото на кожна клетка в яйцеклетка или ооцит, лишен от собственото си ядро.
• Имплантираното ядро, подтикнато от цитоплазмата в донорската яйцеклетка, изхвърля половината от хромозомите си в процес, подобен на мейозата. Това е ключова стъпка, водеща до хаплоидна яйцеклетка с един набор от 23 хромозоми, а не 46.
• Новата яйцеклетка се опложда със сперматозоиди чрез ин витро. Това създава диплоиден ембрион с два комплекта хромозоми, което в крайна сметка ще доведе до здраво потомство с равен генетичен принос и от двамата родители.

Изследователите съобщават, че са произвели 82 функционални яйцеклетки, които след това са били оплодени със сперматозоиди чрез ин витро. Повечето от тях не са се развили и са показали хромозомни аномалии. Сравнително малък брой (9%) са се развили до стадия на бластоцида – шест дни след оплождането, когато ембрионите обикновено се трансферират, за да се установи бременност чрез ин витро. Нито една яйцеклетка не е била култивирана след този етап.

Изследователите са категорични, че изследванията ще продължат, за да се разбере по-добре как хромозомите се сдвояват и разделят правилно.