Britiske myndigheter vurderer å tillate endringer i eggcellen før befruktning. Hensikten er å hindre overføring av alvorlig, arvelig mitokondriesykdom.
Av Olve Moldestad i tidsskriftet GENialt nr. 4/2012
Mitokondriene er cellenes kraftstasjoner, og har sitt eget lille arvestoff, såkalt mitokondrie-DNA eller mtDNA. Genfeil i dette DNA-et som forårsaker sykdom, oppdages hos ett av 250 fødte barn. Noen har ingen eller milde symptomer, mens andre kan få alvorlige symptomer og redusert levetid. Vi arver mtDNA-et fra mor, fordi det er eggcellens mitokondrier som gir opphav til mitokondriene i barnets celler.
Én mulig måte å unngå å overføre sykdommer som skyldes gener i mors mtDNA til neste generasjon, er å sørge for at barna får friske mitokondrier fra en annen kvinne. I løpet av de siste årene har det blitt utviklet nye eksperimentelle metoder for å gjennomføre dette (se rammen «To teknikker for mitokondrieerstatning»). Disse metodene kaller man med en fellesbetegnelse for mitokondrieerstatning. I grove trekk bruker man et ubefruktet egg fra en donor, hvor mitokondriene ikke har sykdomsgener i sitt mtDNA. Fra dette egget fjerner man «cellekjernen» med alt arvestoffet som er samlet i 23 kromosomer (kjerne-DNA). Det er dette arvestoffet som sammen med fars arvestoff bestemmer nesten alle våre arvelige egenskaper. Samtidig tar man en eggcelle fra en syk kvinne – den kommende moren – og henter ut kromosomene. Disse settes inn i donor-egget. Den nye cellen har dermed den kommende morens eget kjerne-DNA, mens resten av egget med de friske mitokondriene kommer fra den andre kvinnen. Så befruktes egget med fars sæd, og det befruktede egget settes inn i den kommende morens livmor.
Metodene for mitokondrieerstatning ligner på overføring av cellekjerner, som brukes i både reproduktiv kloning for å klone individer, som da sauen Dolly ble laget, og i terapeutisk kloning for å lage celler som er tilpasset enkeltpasienter. Hovedforskjellen er at det ved mitokondrieerstatning lages et nytt unikt individ ved en naturlig kombinering av arvestoff fra mor og far. Kloning innebærer derimot en ren kopiering av et eksisterende individ fra voksne kroppsceller.
Klinisk bruk i Storbritannia?
Nå vurderer britiske myndigheter å tillate mitokondrieerstatning i ubefruktede eggceller for å hindre alvorlig arvelig mitokondriesykdom. Human Fertilisation & Embryology Authority (HFEA) sendte mandag 17. september et forslag om å tillate mitokondrieerstatning på offentlig høring, og ønsker innspill om etiske forhold ved teknikkene.
HFEA skriver at vi her befinner oss i et medisinsk og etisk ikke-kartlagt område, og at vi må balansere ønsket om å hjelpe berørte pasienter og deres familier mot eventuelle virkninger på framtidige barn og samfunnet rundt.
Teknologien for mitokondrieerstatning bygger på tidligere metoder innen assistert befruktning. I 1997 ble det rapportert at cytoplasma (med mitokondrier) overført fra et ubefruktet egg fra en 27-år gammel kvinne til et egg fra en 39-år gammel infertil kvinne, bidro til at den eldre kvinnen ble gravid og fødte et friskt jentebarn. Fordi cytoplasma inneholder mitokondrier som har eget arvestoff, regnes denne prosedyren på en indirekte måte som genterapi på kjønnsceller.
Bioteknologinemnda vil vente
Bioteknologinemnda mener at genterapi som tar sikte på å endre arvelige egenskaper, fortsatt skal være forbudt i Norge. Nemnda mener at økt kunnskap om den komplekse genetiske og epigenetiske reguleringen av utviklingsforløpet og sykdomsdisposisjoner tilsier varsomhet ved slike former for genterapi. Da Bioteknologinemnda ga sitt innspill til evalueringen av bioteknologiloven i desember 2011, gikk et stort flertall av nemndas medlemmer også inn for å opprettholde forbudet mot forskning som medfører genetiske forandringer som kan gå i arv hos mennesker (se side 78–80 i uttalelsen), inkludert forskning og behandlingsformer som kan benytte mitokondrieerstatning.
—
To teknikker for mitokondrieerstatning
Teknikkene for mitokondrieerstatning dreier seg i praksis om å få fatt i morens kromosomer med hennes eget arvemateriale (kjerne-DNA) og å sette disse inn i et donor-egg med donorens friske mitokondrier.
Den ene eksperimentelle metoden som er utviklet, er såkalt spindel-overføring. Metoden benytter seg av detaljkunnskap om hvordan kroppen danner kjønnsceller gjennom en celledelingsprosess som kalles meiose, hvor antallet kromosomer reduseres fra 46 til 23. På et stadium i meiosen er kromosomene samlet og bundet sammen av en såkalt spindel nær cellemembranen som omslutter cellen. Da er det mulig å bruke en pipette til å suge ut spindelen og kromosomene som en liten knopp omsluttet av en del av cellemembranen. Denne knoppen plasseres i kontakt med cellemembranen til et friskt donoregg som er tømt for egne kromosomer. Så fusjonerer eller sammensmeltes disse. Sammensmeltingen gjøres ved hjelp av proteinkappen til et virus (Japansk hemagglutinerende virus, også kalt Inaktivert Sendai-virus).
Forskning på makak-aper (Macaca mulatta) har vist at denne metoden kan anvendes på eggceller fra primater, som er den dyregruppen vi mennesker tilhører. Etter overføringen startet celledelingen som vanlig. Ved å undersøke disse nye cellene fant forskerne ut at under tre prosent av de «syke» mitokondriene ble med over i den nye eggcellen. Av de 15 embryoene som ble satt inn i makak-surrogatmødre, ble det født tre levende og friske makak-unger.
Pronukleonoverføring er en annen metode. Her benytter man seg av at kromosomene fra mor og far ligger separert i egget i noen timer etter befruktningen. Kromosomene fra mor og far ligger da i hvert sitt såkalte pronukleon. I dette tidligste stadiet av et embryo kan man hente ut begge pronukleonene med en pipette. Deretter kan man overføre pronukleonene til et friskt donoregg som er tømt for egne kromosomer. Fordi man her manipulerer et befruktet egg, i motsetning til et ubefruktet egg, regnes denne metoden som mer etisk problematisk.
Kilder:
HEFA. HFEA launches public consultation, Medical Frontiers: Debating mitochondria replacement. 17.07.2012.
Bioteknologinemnda. Bioteknologinemndas innspill til evalueringen av bioteknologiloven.14.12.2011. Se side 78–80.
Bioteknologinemnda. Genterapi – innspill til evalueringen av bioteknologiloven. 30.8.2012. Se side 19–21.
Olve Moldestad og Norunn K. Torheim (2010) Framtidige behandlinger mot arvelig mitokondriesykdom. GENialt 4/2010.
Tachibana M. et al. (2009) Mitochondrial gene replacement in primate offspring and embryonic stem cells, Nature 461(7262), 367–372.
Craven L. et al. (2010) Pronuclear transfer in human embryos to prevent transmission of mitochondrial DNA disease, Nature 465(7294), 82–85.
Cohen J. et al. (1997) Birth of infant after transfer of anucleate donor oocyte cytoplasm into recipient eggs, Lancet 350(9072), 186–187.
Anderson S. (1981) Sequence and organization of the human mitochondrial genome, Nature 290(5806), 457–465.
