Från hudcell till ägg – ett vetenskapligt genombrott
Forskare vid Oregon Health & Science University har lyckats skapa mänskliga ägg i laboratoriet utifrån helt vanliga hudceller. Metoden stöter fortfarande på allvarliga tekniska och etiska hinder, men den bär på potentialen att en dag kunna hjälpa tusentals människor som idag inte kan få biologiskt egna barn.
Drömmen om ett biologiskt barn krockar ofta med en hård medicinsk verklighet. För personer vars kropp inte producerar egna ägg finns det i praktiken bara en möjlighet kvar: att använda ett donorägg – och därmed förlora den genetiska kopplingen till det väntade barnet.
Vetenskapen bakom experimentet
Forskare från OHSU har föreslagit en helt annan väg. De tog hudceller och omvandlade dem till strukturer som beter sig som mänskliga ägg och är lämpliga för befruktning under laboratorieförhållanden. Arbetet publicerades i den prestigefyllda tidskriften Nature Communications.
Teamet var först i världen med att i ett laboratorium framställa mänskliga ägg med genetisk koppling till hudcellsdonatorn. Detta skedde med hjälp av tekniken somatic cell nuclear transfer (SCNT) kombinerad med en konstgjort framkallad process kallad mitomeiosis.
Om metoden med tiden blir säker och reproducerbar kommer den att radikalt förändra synen på behandling av ofruktbarhet. Läkare skulle kunna ta ut ett litet stycke hud, framställa ägg från det och använda dem vid konstgjord befruktning – och barnet skulle ärva genetiskt material från en person som annars hänvisas till en anonym donator.
Hur omvandlas hud exakt till ett ägg?
Grunden för experimentet är somatic cell nuclear transfer (SCNT) – överföring av kärnan från en somatisk cell. Det är exakt samma metod som år 1996 gav världen det berömda fåret Dolly. Teamet har nu anpassat tekniken till reproduktionsmedicin.
Forskarna tog ut en hudcell från en vuxen person och avlägsnade kärnan, som innehåller en komplett uppsättning på 46 kromosomer. Denna kärna överfördes till ett mänskligt donorägg, varifrån den ursprungliga kärnan hade avlägsnats. Det hybridägg som uppstod innehöll DNA från den person som hudcellen kom ifrån.
Här stötte forskarna dock på ett allvarligt biologiskt problem. Efter denna procedur har cellen 46 kromosomer, medan ett korrekt ägg bara ska ha 23. Utan en minskning av kromosomantalet är det omöjligt att uppnå ett friskt embryo.
För att övervinna detta hinder utvecklade teamet en egen procedur kallad mitomeiosis, som kombinerar element från mitos och meios. Under naturliga förhållanden är det just meiosen som sörjer för att minska kromosomantalet i könscellerna.
Forskarna fick cellen att genomgå en experimentell delning, som skulle kassera det överskjutande genetiska materialet och lämna kvar 23 kromosomer i det framtida ägget. För att utlösa denna process använde de bland annat roscovitine – ett ämne som blockerar utvalda enzymer som styr cellcykeln – samt korta elektriska impulser, så kallad elektroporering, som tillfälligt öppnar cellmembranet för bestämda molekyler. När celler med ett reducerat kromosomantal hade uppnåtts använde teamet den välkända tekniken ICSI från konstgjord befruktning och injicerade en spermie direkt in i det förberedda ägget.
Varför är klinisk tillämpning ännu inte möjlig?
Vid första anblicken låter det som ett spektakulärt framsteg – men de konkreta resultaten visar hur lång väg som fortfarande återstår. Av de 82 konstgjort framställda äggen nådde endast omkring 9 procent fram till blastocyststadiet, alltså cirka den sjätte dagen i embryoutvecklingen, efter befruktning.
Vid vanlig konstgjord befruktning når 30 till 40 procent av embryon bildade på naturlig väg från ägg och spermier motsvarande stadium. Resultatet från laboratoriet i Oregon är alltså inte ett fullständigt fiasko, men det understryker tydligt behovet av ytterligare förbättringar.
De största problemen uppstod på det genetiska planet. Alla de bildade embryona hade störningar i kromosomsegregationen. Med andra ord fördelade sig kromosomerna inte korrekt mellan ägget och de så kallade polkropparna, som annars ska bortleda överskjutande DNA. Det resulterade i aneuploida embryon – med ett felaktigt antal kromosomer eller felparat par. Sådant genetiskt material förhindrar en normal utveckling och leder till embryodöd eller mycket allvarliga missbildningar.
Forskarna påpekar dessutom att den konstgjort framkallade processen saknar den klassiska rekombinationen av genetiskt material, som utmärker den naturliga meiosen. Denna fas, där genetiskt material blandas, är viktig för både biologisk mångfald och kromosomstabilitet. Utan en korrekt uppsättning på 23 kromosomer och en naturlig blandning av gener har inget embryo möjlighet till en säker långsiktig utveckling.
Teamet från OHSU arbetar nu med att förstå exakt hur kromosomerna arrangerar och fördelar sig under den konstgjort framkallade delningen. Först när dessa mekanismer är under kontroll kan metoden närma sig praktisk tillämpning. Forskarna understryker att kliniska tillämpningar är en fråga om minst ett decennium – om de överhuvudtaget blir möjliga.
Vem kan i framtiden dra nytta av denna metod?
Om tekniken blir säker och reproducerbar kommer den att förändra synen på behandling av ofruktbarhet – särskilt för grupper med mycket begränsade möjligheter idag:
- Kvinnor med för tidig äggstockssvikt
- Patienter efter kemoterapi eller strålbehandling, som har förlorat sin ovariella reserv
- Personer med medfödd frånvaro av ägg
- Par som av medicinska skäl inte kan använda egna könsceller
- Kvinnor efter kirurgiska ingrepp som har skadat äggstockarna
- Personer med genetiska mutationer som påverkar äggproduktionen
I ett sådant scenario skulle läkare kunna ta ut ett stycke hud, framställa ägg från det och använda dem vid konstgjord befruktning. Barnet skulle ärva genetiskt material från en person som idag är tvungen att använda en anonym donator. Metoden öppnar också för den kontroversiella möjligheten att använda en mans hudceller för att skapa ett ägg.
Ett sådant ägg skulle kunna befruktas med en partners spermier, och resultatet skulle bli ett barn med genetisk koppling till båda manliga föräldrarna. Denna variant väcker starka känslor. På det biologiska planet uppstår problem förknippade med så kallad imprinting – alltså skillnader i hur gener avtrycks beroende på förälderns kön. Lagstiftningen i de flesta länder tar inte alls hänsyn till sådana konfigurationer.
Vilka etiska och juridiska frågor väcker denna teknologi?
Omvandlingen av en vanlig hudcell till en gamet undergräver den hittillsvarande biologiska ordningen. Gränsen mellan somatiska och reproduktiva celler upphör att vara tydlig. Jurister och bioetiker varnar för att en lång rad lagar som reglerar provrörsbefruktning inte alls förutser ett sådant scenario.
I vissa länder skulle skapandet av ett embryo med hjälp av en hudcell redan idag kunna betraktas som olagligt, eftersom det faller utanför den gällande definitionen av medicinskt assisterad reproduktion. Experter inom reproduktionsmedicin understryker att det avgörande kriteriet för att tillåta denna teknologi i kliniskt bruk kommer att vara säkerhet.
Frekventa fel i kromosomantalet, frånvaron av naturlig rekombination eller oförutsägbara epigenetiska förändringar kan leda till genetiska sjukdomar, spontana aborter eller allvarliga utvecklingsmässiga störningar. Innan någon överhuvudtaget överväger graviditet med hjälp av ägg framställda från hud kommer det att behövas åratal av forskning på djurmodeller och strikta internationella regleringar.
En annan central pelare i regleringen bör vara transparens. Forskarna appellerar till tydliga regler för utförande av forskning, rapportering av resultat och involvering av allmänheten i debatten. Endast på det sättet kommer samhället att acceptera ett så långtgående ingrepp i reproduktionsprocesserna. Forskare från University of Oregon understryker att metodens syfte inte är mänsklig kloning, utan att uppnå ägg med genetiskt material från en specifik person som inte själv besitter egna ägg.
Vad förändrar denna metod i vår syn på föräldraskap?
Skapandet av ett ägg från en hudcell träffar själva kärnan av begreppet fertilitet. Hittills har äggstockar och testiklar stakat ut de biologiska gränserna för föräldraskap. Nu är det i teorin möjligt att vilken cell som helst i kroppen med en komplett uppsättning kromosomer kan utgöra startpunkten för en gamet. Det skapar både hopp och rädsla för en kommersialisering av mänskligt liv.
Om metoden inom de kommande decennierna blir säker kan läkare få ett verktyg i händerna som ger många människor känslan av kontroll över frågan om efterkommande. Å andra sidan väcker det frågan om gränser för ingrepp: ska den uteslutande användas vid allvarliga hälsoproblem, eller ska bredare tillämpningar tillåtas – exempelvis för personer som skjuter upp moderskapet till en mycket sen ålder?
I debatten om denna teknologi är det också värt att förklara skillnaden mellan genetisk ingenjörskonst och själva tekniken för framställning av ägg. Forskarna designar inte barn med utvalda egenskaper – de försöker bara rekonstruera en naturlig könscell med ett annat ursprung. Risken för så kallade designerbarn härstammar snarare från den parallella utvecklingen av genomredigeringsmetoder än från processen med att framställa könsceller från hud.
Allt fler röster antyder att samtalet om sådana tekniker inte bara bör involvera läkare och genetiker, utan också psykologer, sociologer och till och med människor som själva är födda med hjälp av konstgjord befruktning. De är bäst på att känna hur starkt – eller tvärtom hur lite – det sätt man kom till världen på präglar vem man sedan blir.
