Iz zarodnih celic so pridobili ženske in moške spolne celice

Skupini znanstvenikov z ameriške univerze Stanford je pri ljudeh uspelo to, kar je njihovim kolegom doslej uspevalo le pri miših: iz zarodnih matičnih celic so v laboratoriju s posebnim postopkom »ustvarili« žensko in moško gameto - jajčno celico in spermije. Nadaljnje raziskave v naslednjih nekaj letih bodo predvidoma omogočile nove in učinkovitejše načine zdravljenja neplodnosti. Članek o tem je objavila zadnja številka revije Nature.

Jajčne celice in spermiji, ki so jih ustvarili v laboratoriju, niso bili še zreli in tudi ne primerni za oploditev. Gre za nekakšne predhodne razvojne stopnje spermijev, imenovane spermatogoniji, ki imajo nekoliko manjšo glavo in rep, vendar so strokovnjaki prepričani, da jim bo v prihodnjih letih uspelo narediti povsem zdrave reproduktivne celice. Njihove jajčne celice so bilo v tako imenovanem nenaprednem stadiju, a razvitejše, kot je to doslej uspelo številnim skupinam raziskovalcev, so sporočili. Julija letos je namreč Karim Nayernia z univerze Newcastle sporočil, da je njegovi skupini uspelo iz izvornih matičnih celic v laboratoriju ustvariti »precej zrele spermije«, vendar strokovnjakov ni prepričal.

Obeti za zdravljenje neplodnosti

Poskus na stanfordski univerzi je bil po mnenju neodvisnih strokovnjakov precej uspešnejši. Znanstvenikom je uspelo ugotoviti, kako je mogoče matične celice pripraviti do tega, da se razvijejo v jajčne oziroma v spermij. »Doslej smo te poskuse opravljali na miškah, pri človeku pa je zadeva precej bolj zapletena, tako da ne gre za prenos že znanega postopka. To je bil prvi poskus, med katerim smo v laboratoriju ustvarili reproduktivne celice, s katerimi bi lahko v prihodnosti pomagali neplodnim parom,« je povedala vodja raziskave dr. Renée A. Reijo Pera, sicer direktorica Centra za raziskavo zarodnih celic na Stanfordu. Jajčeca in spermiji, ki so jih naredili iz zarodnih celic, še niso dovolj zreli, da bi bili primerni za oploditev. Ustvarjanje povsem zrelih jajčec in spermijev pa ostaja njihov cilj, ki ga nameravajo doseči v naslednjih nekaj letih, je povedala Reijo Pera.

Uporabno rešitev za zdravljenje neplodnosti, ki prizadene od 10 do 15 odstotkov vseh parov, bi lahko po njenih predvidevanjih pričakovali najprej čez pet let. »Pri polovici vseh primerov neplodnosti je težava v tem, da ženska nima primernih jajčec ali moški ne dovolj živahnih spermijev. Pogosto gre pri tem za gensko napako. Naša raziskava je trajala pet let, vendar ni bila namenjena serijski proizvodnji jajčec in spermijev v laboratorijih, temveč smo želeli predvsem bolje razumeti vzroke za sterilnost.«

Trije odločilni geni

Ameriški znanstveniki so bili še posebej pozorni na družino genov DAZ in na proteine, ki jih ti proizvajajo. Ugotovili so, da je gen DAZL odgovoren za spremembo matične celice v zarodek s 46 kromosomi, do katere pride v nekakšnem predhodniku reproduktivne celice, ki ima prav tako 46 kromosomov. Preostala dva gena DAZ1 in BOULE nadzirata naslednji korak, ki povzroči celični proces, imenovan mejoza in velja za kritično točko v razvoju spermijev. Priti mora namreč do redukcije genetske zasnove na 23 kromosomov. S tem, ko spermij, ki ima 23 kromosomov, oplodi jajčece z enakim številom kromosomov, nastane zarodek s 46 kromosomi, kolikor jih imajo tudi vse celice pri človeku. »Domnevali smo, da so ti geni pomembni pri razvoju spolnih celic, zdaj pa smo dobili še neposredne dokaze, kar je za biologe neverjetno vznemirljivo. Zdaj moramo še ugotoviti, kako je mogoče določene procese pri razvoju spolnih celic upočasniti ali vzpodbuditi,« pravi Reijo Pera.

Znanstveniki na stanfordski univerzi so torej s »prižiganjem« in »ugašanjem« določenih genov in s posebnim proteinskim koktejlom ustvarili predhodne oblike jajčec in spermijev, ki so znali že sami plavati v tekočini. Nadaljnje raziskave v prihodnjih letih bi poleg možnosti zdravljenja neplodnosti lahko prispevale tudi k preprečevanju rojstev otrok z raznimi okvarami, pa tudi k podaljšanju plodnega obdobja pri ženskah.

»Morda nam bo uspelo popraviti določene vrste genov pri neplodnih parih, tako da bodo lahko 'popravljeni' geni sami poskrbeli za jajčeca oziroma spermije. V tem primeru seveda ne bi bila potrebna oploditev in vitro,« je povedala Pera. Raziskovalci so podobne poskuse že večkrat opravljali, pot, ki so si jo zadali ameriški znanstveniki, pa se zdi mnogim strokovnjakom precej obetavna. »To odkritje odpira vrata za nove poskuse, ki jih pri človeku še nismo poznali,« pravi Susan B. Shurin, direktorica Instituta za otroško zdravje in človeški razvoj Eunice Kennedy Shriver, ki je financiral raziskavo.

Več v četrkovi tiskani izdaji Dela