Przeniosą DNA z komórek skóry do komórek jajowych. Rewolucja dla in vitro

Choć jeszcze wiele lat dzieli nas od zastosowania tego rozwiązania w klinicznym leczeniu, może to oznaczać przyszłość, w której kobiety nieposiadające zdolnych do życia komórek jajowych (zostały uszkodzone lub zniszczone w wyniku choroby, leczenia lub po prostu starzenia się) czy mężczyźni pozostający w związkach homoseksualnych będą mogli mieć genetycznie spokrewnione z nimi dzieci.

Procedura ta ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez pobranie komórki jajowej dawcy, usunięcie jej jądra, w którym przechowywana jest cała informacja genetyczna i zastąpienie go jądrem komórki skóry rodzica. W następstwie powstaje funkcjonalne jajeczko, zawierające wyłącznie materiał genetyczny od przyszłego rodzica, a nie od dawcy - technika ta nazywa się transferem jądra komórki somatycznej. 

Brzmi znajomo? Zdecydowanie, bo to ta sama metoda, dzięki której w 1996 r. wyhodowano pierwsze sklonowane zwierzę, owcę Dolly, a w 2018 roku naukowcy z CAS stworzyli z jej udziałem Zhong Zhong i Hua Hua, dwa klony makaka krabożernego (Macaca fascicularis). Zdaniem zespołu odpowiedzialnego za badania z Oregon Health & Science University (OHSU) nowy proces różni się jednak możliwością wytworzenia zarodków zawierających DNA obojga rodziców i nie ma tu mowy o żadnym klonowaniu ludzi.

Zespół po raz pierwszy poinformował, że jego procedura eksperymentalna może zadziałać w styczniu 2022 r., ale w nowym badaniu posunięto się o krok dalej, pokazując, w jaki sposób możliwe jest uzyskanie od początku prawidłowej liczby chromosomów w komórce jajowej. Ludzkie komórki płciowe, czyli gamety, określane są jako haploidalne - oznacza to, że zawierają połowę liczby chromosomów innych komórek w organizmie. Kiedy haploidalna komórka jajowa zostaje zapłodniona przez równie haploidalną komórkę plemnikową, powstały zarodek jest diploidalny i ma pełny zestaw chromosomów.

Zespół z OHSU pobrał od myszy komórki jajowe i pozbawił je jądra, zastępując je jądrem komórek skóry myszy. Co ciekawe, komórki skóry są diploidalne, ale naukowcy mają na to rozwiązanie. Są w stanie skłonić wszczepione jądro do pozbycia się połowy chromosomów, w wyniku czego powstaje komórka haploidalna, która jest praktycznie nie do odróżnienia od naturalnej komórki jajowej.

Te komórki jajowe mogą następnie zostać poddane zapłodnieniu in vitro (IVF) z użyciem plemników. Jest to technika stosowana codziennie w klinikach leczenia niepłodności na całym świecie. Jeśli zabieg się powiedzie, powstaje zarodek zawierający chromosomy od obojga rodziców.

Jedną z zalet tej techniki jest szybkość, z jaką można wyprodukować jajeczka. Inne podobne metody będące obecnie przedmiotem badań wymagają długiego procesu polegającego na przekształceniu najpierw komórek skóry w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste, a następnie odpowiednie programowanie ich, aby stały się komórkami jajowymi lub plemnikami.