Transhumanističtí vědci vytvářejí embrya z kožních buněk a spermií

Opravdu se tito transhumanističtí vědci zajímají o miliony žen, které nemohou produkovat normální vajíčka? Nebo se jen honí za snem o statečném novém světě, kde se vytvářejí geneticky modifikované organismy a implantují do umělých děloh? Bez veřejného financování by se žádný z těchto výzkumů neuskutečnil, a přesto se schovávají za prázdné fráze o pomoci nešťastným ženám, které nemohou mít děti. ⁃ Patrick Wood, editor.

Vědci vytvořili lidská embrya odebráním jader z běžných kožních buněk, jejich vložením do darovaných vajíček a jejich oplodněním spermiemi. Tato práce je laboratorním experimentem, který ukazuje, co by nakonec mohlo být možné u lidí, kteří nejsou schopni produkovat životaschopná vajíčka, ačkoli je stále třeba překonat značné vědecké překážky.

Tým z Oregonské univerzity zdraví a vědy použil techniku ​​zvanou přenos jádra somatických buněk, při které je jádro kožní buňky vloženo do darovaného vajíčka, ze kterého byl odstraněn vlastní genetický materiál. Po oplodnění spermií tyto rekonstruované buňky produkovaly embrya, která se vyvíjela několik dní. Ačkoli se jedná o čistě experimentální postup, jehož klinické využití je vzdáleno roky, výzkum publikovaný v časopise Nature Communications ukazuje první důkazy o mitomyáze , což je termín, který tým používá pro indukci dělení podobného meióze v somatickém genomu, což by jednoho dne mohlo pomoci ženám bez funkčních vajíček mít geneticky příbuzné děti.

„Neplodnost postihuje miliony lidí na celém světě a je často způsobena nedostatkem životaschopných gamet,“ napsali vědci. U žen se po polovině třicátých let stává hlavním faktorem pokles kvality vajíček související s věkem a současná léčba neplodnosti nemůže těm, které životaschopná vajíčka zcela chybí, pomoci.

Jak se kožní buňky staly vejčitými útvary

Při tomto postupu se jádro kožní buňky implantuje do darované vajíčkové buňky, jejíž vlastní genetický materiál byl odstraněn. Tato technika se nazývá transfer jader somatických buněk neboli SCNT. Vědci tuto metodu používají ke klonování zvířat po celá desetiletí, ale tým z Oregonu ji upravil pro jiný účel: vytvoření rekonstruovaných buněk, které lze potenciálně oplodnit jako přirozená vajíčka.

Když se jádro kožní buňky dostane do prostředí darovaného vajíčka, stane se něco neočekávaného. Cytoplazma vajíčka, která zajišťuje buněčné mechanismy nezbytné pro dělení, nutí chromozomy kožní buňky uspořádat se do vřeténkové struktury, podobně jako se to děje v přirozených vajíčkách. Během asi dvou hodin po transferu se viditelná vřeténka vytvořila u přibližně 77 % rekonstruovaných buněk.

K tomu dochází, i když kožní buňky neprošly replikací DNA, která normálně předchází buněčnému dělení. Přirozené vajíčka obsahují duplikované chromozomy, z nichž každý se skládá ze dvou spojených kopií, nazývaných sesterské chromatidy. Chromozomy kožních buněk jsou naproti tomu jediné, neduplikované kopie. Cytoplazma dárcovského vajíčka je nicméně indukuje k vytvoření struktury schopné dělení.

Výzkumníci z OHSU představili novou techniku ​​léčby neplodnosti, která přeměňuje kožní buňky na vajíčka. Na obrázku je snímek vajíčka s jasným obrazem jádra kožní buňky před oplodněním. (Zdroj: Oregon Health & Science University)

Překonání hlavní překážky plodnosti

Když vědci k těmto rekonstruovaným buňkám přidali spermie, většina z nich zůstala zaseknutá. Přirozené vajíčka vědí, jak reagovat na průnik spermií: Dokončí své dělení a připraví genetický materiál obou rodičů ke spojení. Ale asi tři čtvrtiny rekonstruovaných buněk jednoduše zůstaly na svém místě.

Umělá aktivace elektrickými impulsy a chemickou látkou zvanou roskovitin úspěšně spustila proces dělení, což způsobilo, že buňky rozdělily své chromozomy mezi pronukleus a odloučené polární tělísko, podobně jako se to děje v přirozených vajíčkách po oplodnění. Tímto přístupem přibližně 78 % buněk odloučilo polární tělísko a přibližně 76 % vytvořilo dva pronukley: jeden z chromozomů kožní buňky a jeden ze spermie.

Chromozomy náhodně seřazené, ne v organizovaných párech

Aby vědci sledovali, co se děje s jednotlivými chromozomy během tohoto neobvyklého procesu, oslovili rodinu s rodiči různého etnického původu. Použili kožní buňky od dcery a spermie od nepříbuzného dárce. Čtením sekvencí DNA byli schopni určit, které chromozomy pocházejí od matky dcery, které od jejího otce a které od dárce spermatu.

Tým vyšetřil 90 embryí. V přibližně 54 % případů se chromozomy rozdělily do dvou kompartmentů. Způsob, jakým se dělily, se však v žádném případě nepodobal tomu, co se děje v přirozených vajíčkách.

Když se vajíčka tvoří přirozeně, odpovídající chromozomy od matky a otce se spárují, seřadí a uspořádaně oddělí. Jeden se dostane do vajíčka, druhý je odhozen. To se děje přesným a uspořádaným způsobem. V těchto rekonstruovaných buňkách však byly chromozomy rozmístěny náhodně. Některé buňky si zachovaly obě kopie určitých chromozomů, zatímco jiné je úplně ztratily.

U zbývajících 46 % embryí k žádnému dělení vůbec nedošlo. Většina si zachovala všech 46 chromozomů, místo aby se zmenšila na 23 jako u přirozených vajíček.

U embryí, jejichž chromozomy se rozdělily, se počty značně lišily. Některá nakonec měla pouze 3 chromozomy, jiná až 43. Většina se nacházela někde uprostřed, kolem 23, ale to, které konkrétní chromozomy zůstaly a které zmizely, bylo v podstatě sázkou pro každý pár.

Jeden chromozom se choval podivně. Chromozom 8 konzistentně posílal matčinu kopii na jedno místo a otcovu kopii na jiné, místo aby si vybíral náhodně. Proč se to stalo, zůstává záhadou.

Většina embryí se zastavila brzy

Když vědci oplodnili rekonstruované buňky a provedli aktivační ošetření, většina z nich se rozdělila do více buněk. Pouze 8,8 % se však vyvinulo do blastocyst, což je stádium, ve kterém se embrya obvykle přenášejí během IVF léčby. Pro srovnání, tohoto stádia dosáhlo 59 % normálně oplodněných kontrolních vajíček.

Analýza jednotlivých buněk odhalila různé složení chromozomů. Některá embrya byla jednotná, přičemž všechny buňky obsahovaly stejnou směs chromozomů spermií a kožních buněk. Jiná byla mozaiková, přičemž různé buňky měly různé kombinace chromozomů. Téměř všechna embrya obsahovala plnou sadu 23 chromozomů spermií, ačkoli jednomu mozaikovému embryu některé chromozomy spermií chyběly. Počet a původ chromozomů kožních buněk se značně lišily, což vedlo k chromozomální nerovnováze, která pravděpodobně vysvětluje, proč se většina embryí zastavila ve vývoji.

Vědci nekultivovali embrya déle než šestý den, čímž dodržovali etické zásady pro výzkum s lidskými embryi.

Roky práce před klinickým použitím

Vědci zdůrazňují, že se jedná pouze o raný laboratorní experiment a nikoli o léčbu. Než tohle někomu pomůže, musí být vyřešeno několik důležitých biologických problémů.

Zaprvé, náhodné třídění chromozomů nemá nic společného s přirozenou tvorbou vajíček, při které se chromozomy párují a oddělují organizovaným způsobem. Zadruhé, přirozené vajíčka přesouvají genetický materiál mezi páry chromozomů procesem zvaným rekombinace, čímž vytvářejí genetickou rozmanitost. V tomto případě tomu tak vůbec nebylo. Zatřetí, výsledná chromozomální nerovnováha by téměř jistě zabránila úspěšnému těhotenství.

Vedoucí výzkumník Shoukhrat Mitalipov poznamenal, že tým zatím nemůže říci, zda embrya selhala kvůli nesprávnému počtu chromozomů, nebo kvůli nesprávně přeprogramované DNA kožních buněk, která se nechová jako DNA vajíčka. Pravděpodobně k tomu přispěly oba faktory.

Podobné experimenty na myších vedly k živým potomkům, ale reprodukce myší a lidí se natolik liší, že úspěch u myší není zárukou, že tento přístup lze extrapolovat na člověka.

Pokud vědci nakonec dokážou tyto problémy vyřešit, mohl by tento typ technologie pomoci ženám, které se narodily bez vaječníků nebo jejichž vajíčka byla poškozena léčbou rakoviny, nemocí nebo stárnutím. V současné době mohou tyto pacientky používat pouze darovaná vajíčka nebo zvážit adopci.

Pozoruhodný fakt: Přirozený vývoj vajíček u lidí trvá více než deset let, začíná před narozením a končí až po pubertě. Laboratorní přístup by mohl tento časový rámec zkrátit na týdny, ačkoli důležité vědecké otázky zůstávají nezodpovězeny.

Výzkum byl financován organizacemi Open Philanthropy, Haploid Gamete Research Foundation, Longevity Impetus a Oregon Health & Science University. Dárkyně vajíček obdržely 7 000 až 8 000 dolarů, což je standardní odměna za darování vajíček v Portlandu v Oregonu, a byl schválen etickými kontrolory.

Publikoval: Steve Fink prostřednictvím StudyFinds