Frå hudcelle til egg – slik lukkast forskarane
Forskarar ved Oregon Health & Science University har utvikla ein metode som gjer det mogleg å omforme hudceller til menneskelege eggceller. Førebels er dette reint eksperimentelt, men teknikken kan kome til å endre behandlinga av barnløyse på grunnleggjande vis – og utfordre heile forståinga vår av foreldreskap.
Utgangspunktet er ei heilt vanleg hudcelle. Kjernen hennar inneheld det fullstendige genetiske materialet til det aktuelle mennesket. Forskarane tek ut denne kjernen med stor presisjon og fører han over i ein donor-oocytt der det originale genetiske materialet allereie er fjerna.
Korleis går omforminga frå hudcelle til egg føre seg
Det som oppstår etter kjerneoverføringa, er eit såkalla hybridegg – med donorens cytoplasma og DNA frå hudcella til den aktuelle personen. Den grunnleggjande utfordringa er at ein slik oocytt frå starten inneheld 46 kromosomar, altså eit komplett sett. Ei naturleg eggcelle har berre 23, sidan ho seinare skal foreinast med 23 kromosomar frå ei sædcelle.
Forskarane ved OHSU har derfor laga ein kunstig metode for å tvinge cella til å kvitte seg med halvparten av kromosomane sine. Dette gjer ei befrukting som liknar den naturlege, mogleg. Til dette føremålet har dei utvikla ein framgangsmåte kalla mitomeiose – ein kombinasjon av element frå vanleg celledeling (mitose) og prosessen som fører til danning av kjønnsceller (meiose).
Ein sentral rolle i denne kunstige meiosen spelar roscovitin – eit stoff som blokkerer enzym som styrer cellsyklusen. Kombinert med elektroporasjon, altså eit kortvarig elektrisk impuls som mellombels opnar cellemembranen for bestemte molekyl, lukkast det å framtvinge ein uvanleg type celledeling. Etterpå bevegar ein del av kromosomane seg inn i strukturar som fungerer som retningskroppar, medan eit sett med redusert kromosomtal vert verande i cella.
Går alt etter planen, vert cella haploid – ho inneheld 23 kromosomar akkurat som ein klassisk menneskeleg oocytt. Neste steg er befrukting via den standardteknikken som vert nytta ved IVF, nemleg ICSI, der ei einskild sædcelle vert injisert direkte inn i egget. På den måten kan forskarane stadfeste om den laboratorieskapte oocytten faktisk fungerer som ei eggcelle og kan setje i gang ein tidleg embryoutvikling.
Metodens effektivitet og det som kompliserer resultata
Frå eit biologisk synspunkt utgjer dei første resultata eit stort steg framover. Frå ein pasients perspektiv er vi likevel framleis svært langt unna klinisk bruk. Av 82 kunstig framstilte oocyttar var det berre ein liten del som resulterte i embryo som overlevde til blastocyststadiet – det vil seie om lag dag seks i utviklinga. Det er nettopp denne fasen der embryo ved vanleg IVF normalt vert overført til livmora.
Her nådde om lag 9 prosent dette stadiet. Til samanlikning når ved naturleg befrukting eller klassisk IVF typisk berre 30 til 40 prosent av embryoa fram til blastocyststadiet. Samstundes hadde samtlege embryo skapte frå hudcelle-oocyttar alvorlege kromosomalske avvik som gjer vidare sunn utvikling umogleg.
Hyppigast var det snakk om feil fordeling av kromosomane mellom eggcella og dei strukturane som fjernar overskytande genetisk materiale. Resultatet er aneuploidi – eit feil antal kromosomar eller byta par. I praksis har eit slikt embryo ingen moglegheit for å bli til eit friskt barn.
Eit ytterlegare problem er fråværet av den genetiske rekombineringen som kjenneteiknar naturleg meiose, altså utvekslinga av DNA-segment mellom kromosompar. Denne prosessen betrar kvaliteten på gensettet til avkommet. Ved mitomeiose vert naturen omgått, noko som kan føre til subtile og vanskeleg føreseielege helsemessige konsekvensar. Spesialistar ved Oregon Health & Science University arbeider no med å betre kontrollen over korleis kromosomane vert arrangerte og fordelte under den kunstige meiosen.
Kven ville i framtida kunne dra nytte av kunstige oocyttar
Dersom teknikken lukkast fullt ut, ville lista over potensielle mottakarar vere svært brei. Det gjeld i første rekkje personar som medisinen i dag tilbyr svært avgrensa moglegheiter for biologisk foreldreskap:
- Kvinner etter kreftbehandling der kjemoterapi eller strålebehandling har øydelagt eggcellene
- Personar med medfødd svikt i eggstokkane
- Kvinner med uttømt eggstokkreserve i utide
- Homofile par som ønskjer eit barn med begge partnarane sitt genetiske materiale
- Pasientar med genetiske mutasjonar som påverkar danninga av egg
- Unge kvinner etter transplantasjonar eller autoimmune sjukdommar som har skada dei reproduktive organa deira
I ein slik medisinsk røyndom ville ei lita hudprøve vere nok til å skape ein oocytt med genetisk tilknyting til den aktuelle personen. For kvinner ville det bety moglegheit til å unngå bruk av donoregg og behalde full genetisk samanheng med barnet. Det mest vidtgåande scenariet gjeld mannlege par. Teoretisk sett er det ingenting i vegen for å ta ei hudcelle frå den eine partnaren, omforme henne til ein oocytt og befrukte han med den andre sin sæd.
Dette er ein heilt ny foreldreskapskonfigurasjon som verken jus, medisin eller etikk tidlegare har stått overfor. Forskarane understrekar at det vil gå minst fleire år med intensiv forsking før nokon i det heile teke kan vurdere klinisk bruk. Det er òg behov for dyremodelleksperiment og langt breiare tryggingsanalysar.
Kva etiske og juridiske utfordringar metoden reiser
Når forskarar byrjar å produsere kjønnsceller frå celler som opphavleg ikkje hadde ein reproduktiv funksjon, tek grensa mellom vanleg vev og starten på eit potensielt liv til å viske seg ut. Ei hudcelle som nokon legg att på ein kopp eller ei tannbørste, sluttar å vere berre biologisk avfall. Spørsmålet oppstår om kven som eig det reproduktive potensialet som er lagra i kroppens celler, og kor langt eit samtykke til bruk av dette kan rekkje.
Visse land, som Australia, har svært restriktive reglar knytt til daning av embryo i laboratoriet. Juridiske ekspertar åtvarar om at slike eksperiment kan røre ved område som formelt er forbodne, fordi definisjonen av kva ei celle som er bestemt for formeiring er, vert endra. Ekspertar innan reproduksjonsmedisin framhevar dessutan at openheit i forskinga og streng tilsyn er heilt naudsynt.
Det handlar ikkje berre om samfunnsmessig semje, men òg om tryggleiken til framtidige barn. Aneuploidi, fråveret av rekombinering, moglege forstyrringar i genomisk imprinting – alt dette kan gje seg utslag i sjukdommar vi i dag veit svært lite om.
Eit barn skapt frå hudceller frå to menn ville ha ei heilt anna fordeling av nedarvde genomiske avtrykk enn eit barn frå eit klassisk mann-kvinne-forhold. Juristar og bioetikarar har byrja å diskutere korleis slikt foreldreskap kan anerkjennast innanfor rammene av gjeldande lovgjeving. Samstundes oppstår det uro knytt til kommersialisering av denne teknologien. Kjem ho nokon gong til private klinikkar, kan ho bli endå eit luksuriøst verkty innan reproduksjonsmedisin som berre er tilgjengeleg for dei velståande.
Kva framtida ber med seg, og kva vi må førebu oss på
For mange menneske høyrest skildringa av å omforme ei hudcelle til ein oocytt abstrakt ut. Det er verdt å sjå på det som ein svært avansert form for cellulær omprogrammering. Notidas biologi er allereie i stand til til dømes å omforme hudceller til neuronar eller hjertemuskerceller ved å lage såkalla stamceller og deretter differensiere dei i ønska retning.
Skapinga av oocyttar frå hudceller er endå eit steg på denne vegen – berre samfunnsmessig langt meir følsamt. Denne gongen handlar det ikkje om å reparere eit organ hos ein bestemt pasient, men om å forme det genetiske materialet til eit framtidig menneske. Lukkast denne forskingslinja, vil medisinen få eit kraftfullt verkty – evna til å gjenopprette fruktbarheit hos personar som av ulike årsaker har mist eggcellene sine.
Med i pakka fylgjer likevel ei rekkje dilemma som ingen enkel regulering vil svare på. Frå praktiske tryggingsspørsmål og samtykke til bruk av vev, til spørsmålet om korleis ein skal definere slektskap og genetisk tilhøyrsle i familiar som notidas lovgjeving enno ikkje ser for seg. Spesialistar frå universitet som Stanford og Cambridge åtvarar allereie no om nødvendigheita av internasjonal koordinering av regelverket.
Legar innan reproduksjonsmedisin oppmodar oss samstundes som samfunn til å avklare prioriteringane våre. Ønskjer vi å maksimere moglegheitene for å få genetisk nærskylde barn, eller handlar det om å minimere helserisikoane? Og er vi budde på å ta imot dei nye formene for foreldreskap som denne teknologien fører med seg?
