Japońscy naukowcy twierdzą, że rozpoczynając od komórek skóry zamiast od komórek jajowych, udało im się wytworzyć komórki jajowe, które posłużyły do uzyskania zdrowego potomstwa myszy, zdolnego do normalnego życia i rozmnażania.

Ssaki rozmnażają się oczywiście poprzez połączenie plemnika jednego zwierzęcia z komórka jajową drugiego. Jednakże, nowe badanie rozpoczęto zamiast tego od komórki skóry pochodzącej z ogona myszy, którą przekształcono w komórki jajowe, dojrzewające następnie na szkle laboratoryjnym, a na koniec zapłodnione i wszczepione samicy myszy.

Jak wspomina Katsuhiko Hayashi, badający komórki macierzyste biolog z Kyushu University w Fukuoka w Japonii, a zarazem główny autor badania opublikowanego w Nature, pomimo że tylko 1 procent komórek doprowadził do żywych urodzeń, to zwierzęta, które urodziły się żywe, były zdrowe, płodne i żyły normalną długość życia.

Mimo, że proces ten jest wciąż prawdopodobnie dziesięciolecia przed etapem, na którym byłoby możliwe wykorzystanie go u ludzi, wyniki badania wskazują, że za jakiś czas, w przypadku kobiet nie mających własnych komórek jajowych czy też mężczyzn niewytwarzających spermy, możliwe może stać się uzyskanie komórek, które je zastąpią, z ich własnej skóry. Jeśli stanie się to realne, mogłoby to wydłużyć okres ludzkiej płodności o dekady, pomóc zachować gatunki zwierząt zagrożone wyginięciem, a nawet pewnego dnia umożliwić parom jednopłciowym posiadanie zgodnego genetycznie potomstwa.

Tymczasem, niektórzy eksperci wydają się być pod wrażeniem badania. "To dosyć niesamowite wyniki", mówi Azim Surani z Gurdon Institute w Cambridge, UK. Nie był on zaangażowany w ostatnie dzieło Hayashi'ego, ale nadzorował wcześniej jego podoktoranckie stypendium. “Ludzie mogą myśleć, że to science-fction, a jednak to działa”, dodaje Surani.

W poprzednim badaniu, opublikowanym wcześniej w Cell, Hayashi i współpracownicy wykazali, że są w stanie wygenerować zdrowe mysie potomstwo poprzez dojrzewanie komórek jajowych, otrzymanych z komórek skóry , w organizmie mysiej matki. W nowym eksperymencie dojrzewanie zachodziło całkowicie na szkle laboratoryjnym, przybliżając znacznie proces, który może być w przyszłości przeprowadzany u ludzi. "Tak właściwie, to jest to dosyć nadzwyczajne osiągnięcie", mówi Surani.

Shinya Yamanaka zdobył w 2012 Nagrodę Nobla za swoją pracę z 2006, w której przekształcił komórki skóry dw komórki macierzyste, teoretycznie będące w stanie stać się każdą komórką w organizmie. Hayashi jest jednak tylko jednym z bardzo nielicznych naukowców na całym świecie, który stara się stworzyć linię zarodkową komórek z tych, tak zwanych, indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (w skrócie iPS).

Aby przemienić komórkę macierzystą w pierwotną komórkę jajową, naukowcy musieli zaprojektować środowisko, które odtworzyłoby sygnały komórek i promowałoby rozwój przez kilka etapów, mówi Shoukhrat Mitalipov, biolog zajmujący się reprodukcją i rozwojem na Oregon Health & Science University, który nie był zaangażowany w badanie. "To jest olbrzymia ilość pracy. Musze pogratulować temu zespołowi. Jest to niesamowite osiągnięcie," mówi Mitalipov.

Hiyashi twierdzi, że jego kolejnym krokiem, będzie próba powtórzenia całego procesu u naczelnych, co będzie o wiele bardziej skomplikowane. Aby pomóc komórce jajowej myszy w dojrzewaniu, wystarczyło wziąć z jajnika komórki promujące dojrzewanie. U naczelnych trzeba będzie najpierw wygenerować te komórki z komórek macierzystych – coś czego jeszcze nigdy dotychczas nie zostało przeprowadzone.

Hayashi wspomina, że badania nad myszami zajęły mu cztery lata i podejrzewa że, co najmniej dwa razy tyle czasu zajmie osiągnięcie takich samych rezultatów u ludzi. Mówi, że jest stanowczo za wcześnie by tego próbować.

"Muszę przyznać, że na ten moment, ta metoda nie powinna być wykorzystywana u ludzi, ponieważ wiąże się z dużym ryzykiem" ostrzega, dodając, że ten proces może prowadzić do powstawania zdeformowanego albo poważnie chorego potomstwa. Mówi też, że jest możliwe, że za jakiś czas uda nam się sprawić, że będzie to bezpieczniejsze, po wprowadzeniu pewnych technicznych modernizacji i udoskonalenia genetycznej analizy embrionów. Badanie dużej liczby embrionów wytworzonych w trakcie badania jest dopuszczalne etycznie u myszy, podobnie jak możliwość – mimo iż dotychczas nie obserwowana – wystąpienia potomstwa z wadami genetycznymi. Zbliżone badania u ludzi nie byłyby możliwe.

"U myszy możemy pracować bezpośrednio na organizmie. Możemy obserwować różne zdarzenia na żywo, wprowadzać mutacje i obserwować co się stanie" - mówi Surani. "U ludzi potrzebne są odpowiednie hodowle komórkowe, by badać linie zarodkowe, ponieważ nie możemy przeprowadzać u ludzi eksperymentów tego rodzaju, jakie przeprowadzamy na myszach.”

Surani przyznaje, że stoją przed nami wyzwania, które będziemy musieli pokonać, by wprowadzić tego typu reprodukcję u ludzi i podejrzewa, że ten proces może zająć dużo czasu – być może jedną, albo dwie dekady. Aczkolwiek osiągnięcia Hayashiego jak na razie utwierdzają go w przekonaniu, że sukces jest możliwy. "Czasem wiedza o tym, że coś jest jednak możliwe, może zlikwidować istniejące mentalne bariery. Zaczyna się myśleć bardziej optymistycznie” - wyjaśnia. "Nie powiedziałbym, że jest to niemożliwe. Sądzę, że to jest możliwe.”

Źródło: scientificamerican.com