Cercetători din Statele Unite au dezvoltate o tehnică promiţătoare de tratare a infertilităţii.
O nouă cercetare realizată de Universitatea pentru ştiinţă şi sănătate din Oregon (OSHU) din Statele Unite, descrie ştiinţa care stă la baza unei tehnici promiţătoare de tratare a infertilităţii prin transformarea unei celule de piele într-un ovul capabil să producă embrioni viabili.
Cercetătorii de la OHSU au documentat gametogeneza in vitro (IVG), la un model de şoarece, prin etapele preliminare ale unei tehnici care se bazează pe transferul nucleului unei celule de piele într-un ovul donat al cărui nucleu a fost îndepărtat.
Experimentând pe şoareci, cercetătorii au convins nucleul celulei de piele să îşi reducă cromozomii la jumătate, astfel încât acesta să poată fi apoi fertilizat de un spermatozoid pentru a crea un embrion viabil.
Studiul a fost publicat pe 8 martie, în revista Science Advances.
„Scopul este de a produce ovule pentru pacientele care nu au ovule proprii", a declarat autorul principal, Shoukhrat Mitalipov, director al Centrului OHSU pentru terapie celulară şi genetică embrionară.
Tehnica ar putea fi folosită de femeile cu vârsta maternă avansată sau pentru cele care nu pot produce ovule viabile din cauza unui tratament anterior pentru cancer sau din alte cauze.
De asemenea, metoda ridică posibilitatea ca bărbaţii care au relaţii între persoane de acelaşi sex să aibă copii care să fie înrudiţi genetic cu ambii părinţi.
În loc să încerce să diferenţieze celulele stem pluripotente induse (iPSC), în spermatozoizi sau ovule, cercetătorii de la OHSU se concentrează pe o tehnică bazată pe transferul nucleului celulelor somatice, în care nucleul unei celule de piele este transplantat într-un ovul donator lipsit de nucleul său.
În 1996, cercetătorii au folosit în mod faimos această tehnică pentru a clona o oaie din Scoţia numită Dolly.
În acel caz, cercetătorii au creat o clonă a unui singur părinte. În schimb, studiul OHSU a descris rezultatul unei tehnici care a avut ca rezultat embrioni cu cromozomi provenind de la ambii părinţi.
Procesul implică trei etape:
- Cercetătorii transplantează nucleul unei celule de piele de şoarece într-un ovul de şoarece care este lipsit de propriul nucleu.
- Impulsionat de citoplasma - lichidul care umple celulele - din ovulul donator, nucleul celulei de piele implantate se debarasează de jumătate din cromozomii săi. Procesul este similar cu cel al meiozei, când celulele se divid pentru a produce spermatozoizi sau ovule mature. Acesta este pasul cheie, rezultând un ovul haploid cu un singur set de cromozomi.
- Cercetătorii fertilizează apoi noul ovul cu spermatozoizi, un proces numit fertilizare in vitro. Acest lucru creează un embrion diploid cu două seturi de cromozomi - ceea ce ar avea ca rezultat final un urmaş sănătos cu contribuţii genetice egale de la ambii părinţi.
Cercetătorii OHSU au demonstrat anterior dovada conceptului, într-un studiu publicat în ianuarie 2022, dar noua cercetare merge mai departe prin secvenţierea meticuloasă a cromozomilor.
Echipa a descoperit că nucleul celulei de piele şi-a segregat cromozomii de fiecare dată când a fost implantat în ovulul donatorului. În cazuri rare, acest lucru s-a întâmplat perfect, cu câte unul din fiecare pereche de cromozomi de ovul şi de spermatozoid potriviţi.
„Această cercetare arată practic cum am obţinut haploidie", a declarat Mitalipov. "În următoarea fază a acestei cercetări, vom determina cum îmbunătăţim această împerechere, astfel încât fiecare pereche de cromozomi să se separe corect."
Laboratoare din întreaga lume utilizează o tehnică diferită de IVG, care implică un proces intensiv de reprogramare a celulelor cutanate pentru a deveni iPSC, iar apoi diferenţierea acestora pentru a deveni ovule sau spermatozoizi.
„Noi sărim peste această întreagă etapă de reprogramare celulară", a declarat coautorul Paula Amato, doctor în medicină, profesor de obstetrică şi ginecologie la facultatea de medicină OHSU.
Potrivit acesteia, avantajul noii tehnici este că evită timpul îndelungat de cultivare necesar pentru reprogramarea celulei.
„Pe parcursul mai multor luni, se pot produce o mulţime de modificări genetice şi epigenetice dăunătoare", scriu autorii lucrării.
Deşi cercetătorii studiază, de asemenea, tehnica pe ovule umane şi embrioni timpurii, ei spun că vor trece ani până când tehnica va fi gata pentru utilizare clinică.
„Această cercetare ne oferă o mulţime de informaţii", spune dr. Amato, „dar mai sunt încă multe de făcut pentru a înţelege modul în care aceşti cromozomi se împerechează şi cum se împart pentru a reproduce fidel ceea ce se întâmplă în natură".
