Hudceller bliver til menneskelige æg i laboratoriet
Forskere ved Oregon Health & Science University har for første gang skabt menneskelige æg ud fra hudceller i et laboratorium. Disse æg bærer det genetiske materiale fra den person, hvis hud blev brugt. Metoden er stadig langt fra klinisk anvendelse og rejser en række alvorlige etiske spørgsmål.
Drømmen om et biologisk barn støder ofte hårdt mod medicinsk virkelighed. For kvinder, hvis kroppe ikke producerer egne æg, er den eneste reelle mulighed i dag at bruge en donors æg – og dermed ingen genetisk forbindelse til det kommende barn.
Forskerholdet fra OHSU har valgt en helt anden tilgang. De omdannede hudceller til strukturer, der opfører sig som menneskelige æg, der kan befrugtes under laboratorieforhold. Arbejdet er beskrevet i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Communications.
Sådan opstår et befrugningsklart æg fra et hudprøve
Eksperimentets grundlag var en teknik kaldet somatisk cellekerneoverførsel (SCNT) – den samme metode, der i 1996 gav verden fåret Dolly. Oregon-forskerne tilpassede denne metode til reproduktionsmedicinens behov.
Fremgangsmåden var som følger: Først udtog de en hudcelle fra en voksen person. Derefter fjernede de cellekærnen med sit komplette sæt af 46 kromosomer og indsatte den i et donor-æg, hvorfra æggets egen kærne forinden var fjernet. Det hybride æg, der opstod, indeholdt DNA fra den person, hvis hud var blevet brugt.
Her dukkede imidlertid et alvorligt biologisk problem op. Efter dette indgreb indeholder cellen 46 kromosomer, mens et korrekt æg kun må have 23. Uden reduktion af kromosomtallet er det umuligt at opnå et sundt foster.
- Udtag af hudcelle fra en voksen person
- Fjernelse af kærnen med et komplet sæt af 46 kromosomer fra cellen
- Overførsel af kærnen til et donor-æg uden sin egen kærne
- Dannelse af en hybridcelle med huddonorens DNA
- Kunstigt fremkaldt delingspro ces for at reducere kromosomtallet
- Befrugtning ved hjælp af ICSI-teknikken med en enkelt sædcelle
For at omgå denne forhindring udviklede holdet en egen procedure kaldet mitomeiose, der kombinerer elementer fra mitose og meiose. Under naturlige betingelser er det netop meiosen, der sørger for at halvere kromosomtallet i kønscellerne.
Mitomeiose og roscovitinstyret elektroporation reducerer kromosomtallet
Forskerne tvang cellen igennem en eksperimentel deling, der skulle fjerne overskydende genetisk materiale og efterlade 23 kromosomer i det kommende æg. For at igangsætte denne proces brugte de blandt andet roscovitine – et stof der blokerer udvalgte enzymer, som styrer cellecyklussen – samt korte elektriske impulser, såkaldt elektroporation, der midlertidigt åbner cellemembranen for bestemte molekyler.
Da det lykkedes at fremskaffe celler med et reduceret kromosomtal, anvendte de den velkendte ICSI-teknik fra IVF-behandlinger og injicerede direkte en enkelt sædcelle ind i det forberedte æg. Metodens mål er ikke at klone et menneske, men at fremskaffe et æg, der bærer det genetiske materiale fra en person, der ikke selv har æg.
På trods af den fremsynede tankegang viser de faktiske resultater, hvor lang en vej der stadig ligger foran forskerne. Af 82 kunstigt fremstillede æg udviklede sig kun omkring 9 procent til blastocyststadiet efter befrugtning – svarende til omtrent den sjette udviklingsdag. Ved almindelige IVF-behandlinger når 30 til 40 procent af embryoner, dannet af naturligt æg og sæd, dette stadium. Oregon-laboratoriets resultat er altså ikke en fuldstændig fiasko, men det understreger klart behovet for yderligere forbedringer.
Hvorfor alle dannede embryoner havde fejlfordelte kromosomer
De største problemer viste sig på det genetiske niveau. Alle dannede embryoner havde forstyrrelser i kromosomernes segregation. Med andre ord fordelte kromosomerne sig ikke korrekt under celledelingen mellem ægget og de såkaldte polærlegemer, der skal fjerne overskydende DNA.
Resultatet var aneuploide fostre med forkert antal kromosomer eller fejlparrede par. Sådant genetisk materiale umuliggør normal udvikling og fører til fosterets bortfald eller alvorlige udviklingsdefekter. Forskerne påpeger desuden, at den kunstigt fremkaldte proces mangler den klassiske genetiske rekombination, der er typisk for naturlig meiose. Denne blanding af genetisk materiale er vigtig både for biologisk mangfoldighed og for kromosomernes stabilitet.
Uden et korrekt sæt af 23 kromosomer og naturlig genomblandling har intet foster mulighed for en sikker langsigtet udvikling. OHSU-holdet arbejder nu på bedre at forstå, præcis hvordan kromosomerne arrangerer og fordeler sig under den kunstigt fremkaldte deling. Først når disse mekanismer beherskes, kan metoden rykke tættere på praktisk anvendelse.
Forskerne fra universitetet i Portland understreger, at der er tale om grundforskning med potentiale for fremtiden. Den nuværende tilstand viser imidlertid, at klinisk anvendelse er et spørgsmål om mindst et årti – hvis det overhovedet bliver muligt.
Hvem ville i fremtiden kunne drage nytte af æg skabt fra hudceller
Hvis teknikken bliver sikker og reproducerbar, vil den forandre adgangen til behandling af ufrugtbarhed. Særlig for grupper, der i dag har meget begrænsede muligheder. Kvinder med tidlig ovarieinsufficiens ville kunne få børn med eget genetisk materiale. Patienter, der efter kemoterapi eller strålebehandling har mistet deres æggebeholdning, ville få ny håb.
Personer med medfødt mangel på æg eller par, der af medicinske årsager ikke kan bruge egne kønsceller, ville ligeledes have gavn af det. I et sådant scenarie ville læger kunne udtage et stykke hud, fremstille æg fra det og anvende dem i en IVF-procedure. Barnet ville arve det genetiske materiale fra den person, der i dag er henvist til en anonym donor.
Eksperimentet åbner også for en mere overraskende mulighed: at bruge hudceller fra en mand til at skabe et æg. Et sådant æg ville kunne befrugtes med partnerens sæd. Resultatet ville være et barn fra et mandligt par, der er genetisk forbundet med begge forældre. Denne variant vækker stærke følelser. Biologisk set opstår der problemer relateret til såkaldt imprinting – altså forskelle i genmarkering afhængig af forælderens køn. Lovgivningen i langt de fleste lande tager slet ikke højde for sådanne konfigurationer.
- Kvinder med tidlig svigt af æggestokkenes funktion
- Patienter, der efter kræftbehandling har mistet deres æggebeholdning
- Personer med medfødt fravær af kønsceller
- Par, der af helbredsmæssige årsager ikke kan bruge egne kønsceller
- Potentielt mandlige par, der søger genetisk tilknytning til et barn
Forskerne selv erkender, at klinisk anvendelse er et spørgsmål om mindst ti år – hvis det overhovedet lader sig realisere. Arbejdet befinder sig stadig inden for grundforskningens område.
En lavine af etiske og juridiske spørgsmål om grænserne for cellemanipulation
At omdanne en almindelig hudcelle til en kønscelle undergraver den hidtidige biologiske orden. Grænsen mellem somatiske celler og kønsceller ophører med at være tydelig. Jurister og bioetikere advarer om, at mange love, der regulerer kunstig befrugtning, slet ikke forudser et sådant scenarie.
I visse lande ville det allerede i dag muligvis betragtes som ulovligt at skabe et foster ved hjælp af en hudcelle, fordi det ikke falder inden for den gældende definition af medicinsk assisteret reproduktion. Eksperter inden for reproduktionsmedicin understreger, at det mest afgørende kriterium for at tillade denne teknik på klinikker vil være sikkerhed. Alt for hyppige fejl i kromosomtallet, fraværet af naturlig rekombination eller uforudsigelige epigenetiske ændringer kan føre til genetiske sygdomme, spontane aborter eller alvorlige udviklingsforstyrelser.
Inden nogen begynder at overveje graviditet med æg skabt fra hud, vil der være behov for årevis af forskning på dyremodeller samt strenge internationale regler. En anden søjle i reguleringsarbejdet bør være gennemsigtighed. Forskerne appellerer til klare regler for gennemførelse af forskning, rapportering af resultater og inddragelse af offentligheden i debatten. Kun på den måde vil samfundet acceptere et så vidtgående indgreb i reproduktive processer.
Hvad denne metode reelt ændrer i tanken om forældreskab og frugtbarhed
At skabe et æg fra en hudcelle berører selve begrebet frugtbarhed. Hidtil har æggestokke og testikler afstukket de biologiske grænser for forældreskab. Nu kan enhver celle i kroppen med et komplet sæt af kromosomer teoretisk set være udgangspunktet for en kønscelle. Det vækker både håb og frygt for en kommercialisering af menneskelivet.
Hvis metoden om nogle årtier bliver sikker, kan læger have et redskab i hænderne, der giver mange mennesker mulighed for at genvinde en fornemmelse af indflydelse på spørgsmålet om efterkommere. På den anden side rejser det spørgsmålet om grænser for indgriben: Bør den kun anvendes ved alvorlige helbredsproblemer, eller bør den tillades i bredere sammenhænge – eksempelvis for personer, der udsætter moderskabet til meget sen alder?
I debatten om denne teknologi er det også værd at forklare forskellen mellem genetisk manipulation og selve teknikken til at fremstille æg. Forskerne designer ikke børn med udvalgte egenskaber – de forsøger blot at genskabe en naturlig kønscelle af anden oprindelse. Risikoen for såkaldte designerbørn stammer snarere fra den parallelle udvikling af genomredigeringsmetoder end fra selve processen med at skabe kønsceller fra hud.
Stadig flere stemmer foreslår, at ikke kun læger og genetikere, men også psykologer, sociologer og endda mennesker, der selv er født via IVF, bør inddrages i samtalen om sådanne teknikker. Netop de mærker bedst, i hvor høj grad måden at komme til verden på påvirker – eller ikke påvirker – den person, man siden bliver. Kan en sådan teknologi virkelig forandre livet for tusindvis af ufrugtbare par, eller vil den skabe flere problemer end løsninger?
