Wetenschappers maken sperma en eieren uit huidcellen, ongeacht donor-geslacht

In het afgelopen decennium heeft Mitinori Saitou aan de universiteit van Kyoto in Japan de genetische cascade afgescheiden die een stamcel ertoe aanzet om een primordiale kiemcel (PGC) te worden, de cellen die duizenden eieren in een vrouw en miljoenen sperma bij een man. Hij is geslaagd, met ongelooflijke implicaties voor de toekomst van menselijke reproductie.

Saitou werkte samen met collega Katsuhiko Hayashi van de Universiteit van Cambridge in het Verenigd Koninkrijk om volwassen huidcellen van een volwassen muis te nemen en deze in geïnduceerde pluripotente stamcellen te veranderen. Deze pluripotente stamcellen kunnen ook worden omgezet in PGC's.

advertisementAdvertisement

Toen kwam de ultieme test van hun ontdekking. Ze implanteerden de PGC's in steriele muizen. Ongeveer één op de vier muizen werd opnieuw vruchtbaar - mannelijke muizen begonnen met het produceren van sperma en vrouwelijke muizen begonnen eieren te produceren. Hayashi oogstte deze sperma en eieren en combineerde ze in het laboratorium om levende embryo's te produceren, die hij in muizen met surrogaatmuizen plaatste.

Children of Mice

De muizenbaby's werden vruchtbaar en gezond geboren, met een succespercentage van ongeveer een derde van de huidige in-vitrofertilisatie (IVF) -technieken. Om te illustreren wat hij had bereikt, nam Hayashi een huidcel van een normaal gekleurde muis en gebruikte deze om eicellen te laten groeien in een albino-muis. Toen de baby's werden geboren, hadden ze de donkere verkleuring van hun genetische ouder.

Echter, hun eigen natuurlijk voorkomende PGC's waren fragiel en misvormd en hun nakomelingen zouden een hoog risico op genetische ziekten met zich meedragen.

advertentie

"Hoewel het spannend is dat kunstmatige oerkiemcellen dezelfde markers tot expressie brengen als natuurlijke cellen, is er nog veel werk aan de winkel voordat we kunnen concluderen dat de [sperma en eieren] die van deze cellen zijn afgeleid kan als volledig functioneel worden beschouwd, "zei Dr. Alan B. Copperman, directeur van reproductieve endocrinologie en onvruchtbaarheid aan de Icahn School of Medicine in Mount Sinai Medical Center, in een interview met Healthline.

Copperman maakt zich zorgen over bepaalde markers die zich hechten aan DNA, epigenetische markers genoemd, die van invloed zijn op de expressie van DNA in cellen. Deze markers raken gehecht aan DNA-strengen als het resultaat van zeer vroege ervaringen in de baarmoeder en tijdens de kindertijd. Deze markers worden normaal gesproken gewist en vervangen door een nieuwe set wanneer een PGC een sperma of eicel maakt, waardoor het nageslacht een nieuwe kans krijgt om te interageren met zijn omgeving. Met kunstmatige PGC's kan een defecte epigenetica de hoge mate van falen veroorzaken.

AdvertentieAdvertisement

Een dappere nieuwe wereld?

Saitou en Hayashi begonnen hun experiment om te leren PGC's in het lab te maken, niet om het vruchtbaarheidsonderzoek radicaal te veranderen.Niettemin zijn de implicaties van hun ontdekking verreikend.

Met behulp van hun technieken kunnen sperma of eicellen worden gemaakt op basis van de huidcellen van een persoon van beide geslachten. Dit zou op een dag een manier kunnen bieden voor koppels van hetzelfde geslacht om samen een biologisch kind te hebben. Het geeft ook nieuwe hoop aan paren die worstelen met onvruchtbaarheid en aan vrouwen die geen geluk hebben gehad met IVF.

"Ons werk bevindt zich echter nog steeds op een puur basaal niveau met behulp van de muis, en het zou nog vele jaren duren om dit werk op mensen toe te passen", vertelde Saitou aan Healthline.

Wetenschappers zouden eerst de techniek bij apen en andere primaten moeten testen en hun nakomelingen meerdere generaties observeren om te zien of er blijvende epigenetische problemen zijn. Hoe lang zou dit duren? Niemand weet het zeker.

Het ontgrendelen van de genetische route van de apen om PGC's te maken, zou nog een decennium kunnen duren. Om wetenschappers in veiligheid te brengen bij apen en vervolgens de menselijke genetische route te ontdekken, kan het wachten meer dan 50 jaar duren.

De nieuwe ontdekking werpt ook een hele reeks ethische vragen op. In theorie zou een muis zelfbevrucht kunnen worden met zowel sperma als een ei gemaakt van zijn eigen DNA. Saitou en Hayashi hebben dit niet geprobeerd.

Advertentieadvertentie

"Misbruik en misbruik van nieuwe technologie, zoals kunstmatige aanmaak van primordiale kiemcellen, zou ons een gladde helling kunnen geven die de samenleving zou kunnen beïnvloeden door de mogelijkheid van routine klonen of positieve en negatieve eugenetische selectie te introduceren. van toekomstige generaties, "zei Copperman. "Hoewel ik enthousiast ben over de fundamentele wetenschappelijke implicaties van deze bevindingen, hebben de reproductieve biologen van vandaag een ongeëvenaarde verantwoordelijkheid in onze geschiedenis om oordeelkundig, transparant en behoedzaam te handelen, terwijl ze kiemcelonderzoek nastreven. "