Komórki skóry u myszy przekształcone w mysie zarodki

Japońskim biologom udało się przekształcić pobrane komórki ze skóry w oocyty, z których po zapłodnieniu powstały myszy. Co więcej, one same stały się rodzicami kolejnego, zdrowego potomstwa. To otwiera drogę do - w przyszłości - leczenia niektórych form niepłodności u kobiet.

Ten zadziwiający i daleko posunięty wyczyn odwołuje się do indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych, naukowego odkrycia dopiero co uhonorowanego Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny w 2012 roku.

W zeszłym roku po syntezie funkcjonalnej spermy z komórek macierzystych, naukowcy z Uniwersytetu z Kioto kontynuowali prace odtwarzając oocyty zarodkowe z komórek macierzystych pochodzących ze skóry myszy.

Następne młode pokolenie okazało się zdrowe i w świetnej formie.

To niesamowite osiągnięcie, z uwagi na to, że stworzenie komórek rozrodczych (komórki jajowe i plemniki) z komórek macierzystych jest niezwykle trudne, ponieważ dotyczy to etapu mejozy, czyli podwójnego podziału, którego swoistego wewnętrznego procesu nie znamy do końca.

Ponadto, proces genetycznej produkcji oocytów u myszy pozostaje słabo znany, co powoduje, że wyzwanie jest znacznie bardziej skomplikowane.

Niemniej jednak, badania opublikowane w Science daje pewną nadzieję kobietom, u których nie dochodzi do produkcji komórki jajowej, a zatem są bezpłodne. Chociaż jest jeszcze wiele etapów zanim taka technika pojawi się w klinikach...

Komórki macierzyste, z których powstają zarodkowe komórki jajowe

Rozpoczynając eksperyment, naukowcy posłużyli się zarodkowymi komórkami macierzystymi (CSE), a także komórkami skóry, do których wprowadzili zmiany, aby uzyskać indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste lub komórki iPS.

Po manipulacji genetycznej w celu aktywacji szczegółowo określonych genów, całość umieszczona została w określonym środowisku, bogatym w czynniki wzrostu i specyficzne białka dla uzyskania pierwotnych komórek rozrodczych, z których wywodzą się  gamety męskie i żeńskie.

Na tym etapie całość umiejscowiono w kontakcie z zarodkową tkanką jajnika, w taki sposób, by komórki naśladowały jajniki zanurzone w środowisku możliwie najbardziej zbliżonym do naturalnego. Cztery tygodnie po wszczepieniu do macicy myszy, naukowcy uzyskali oocyty podobne pod każdym względem do tych wytwarzanych naturalnie.

Te komórki jajowe zostały zapłodnione metodą in vitro i wszczepiane matce zastępczej, która trzy tygodnie później urodziła zdrowe potomstwo.

Nowe myszy są zdolne do naturalnego rozmnażania i jest to dowód skuteczności metody.

Przyszłość terapii niepłodności kobiet?

Ale jak każde pionierskie badania, wyniki są dalekie do doskonałości. Z jednej strony,  połowa sztucznych oocytów wykazała defekty genetyczne, prawdopodobnie z powodu problemów występujących podczas mejozy.

Zatem wskaźniki sukcesu okazały się znacznie niższe niż z naturalnych komórek jajowych pobranych od myszy kontrolnych (1,8% dla iPS i 3,9% dla komórek CSE wobec 12,7% naturalnych komórek jajowych). Liczby nie są tak zaskakujące, zważywszy na to, że rozwój jajnika jest jeszcze słabo poznany.

Z drugiej strony, komórki macierzyste ludzi i myszy nie mają dokładnie tych samych właściwości: pierwsze z nich są mniej elastyczne.

Więc nawet jeśli cała społeczność naukowa wydaje się podziwiać takie osiągnięcie, niektórzy eksperci są mniej entuzjastyczni wierząc, że zastosowanie kliniczne tego odkrycia nie jest naprawdę realne.

Musi jeszcze upłynąć 15 do 20 lat, zanim będzie można korzystać z komórek skóry niepłodnej kobiety do wytworzenia komórki jajowej, jednak są tacy, którzy nadal wątpią w dostępność tkanki jajnika pozwalającej na wzrost i rozwój komórki jajowej, niezbędnej do wytworzenia zarodka.

Ponadto, takie praktyki nieuchronnie sprowokowałyby pytania etyczne. Czy powinno się pobierać komórki jajowe od osoby zmarłej? I kto może korzystać z tej metody?

Istotnie, są kobiety, które z powodów fizjologicznych lub po wypadku straciły jajniki i zdolność do produkcji komórek jajowych. Są też kobiety w okresie menopauzy, które jeszcze pragną mieć dziecko. Czy zatem powinno się ustalić limit wieku? To społeczeństwo odpowie na te pytania.