Tenk om kvinner som ikke har egne eggceller, likevel kunne få barn som delte deres arvestoff. Forskere i USA har nå kommet et stykke på vei, ved å utstyre donoreggceller med DNA fra hudceller.
Kvinner som ikke har egne funksjonelle eggceller, kan i dag få hjelp til å få barn ved eggdonasjon. Forskere ved Oregon Health & Science University jobber for at disse kvinnene i fremtiden skal få muligheten til å få barn som også bærer deres eget DNA.
Fra hudcelle til eggcelle
I kroppen dannes egg- og sædceller gjennom en prosess som kalles gametogenese (kjønnscelledannelse). Flere forskningsmiljøer prøver nå å etterligne denne prosessen i laboratoriet ved å lage kjønnsceller fra andre celletyper, en metode kjent som in vitro gametogenese (IVG).
Men der andre grupper forsøker å omprogrammere kroppsceller, via stamceller, til kjønnsceller, valgte dr. Shoukhrat Mitalipov og hans kolleger en snarvei. I stedet for å gå den lange og omstendelige veien om stamceller og celledifferensiering, begynte forskerne med en donert eggcelle og erstattet cellekjernen dens med cellekjernen fra en hudcelle. Teknikken kalles somatisk kjerneoverføring, og er den samme som ble brukt til å klone frem sauen Dolly. Målet var imidlertid ikke å lage en genetisk kopi av kvinnen, men å skape en eggcelle som kunne befruktes med en sædcelle, og dermed gi et embryo med genetisk slektskap til begge foreldre.
Ny type celledeling
For at den nye eggcellen skulle kunne befruktes, måtte forskerne først halvere arvestoffet. Kroppsceller, som hudceller, har nemlig to kromosomsett: ett arvet fra mor og ett fra far. Eggceller og sædceller har derimot bare ett kromosomsett. Det sikrer at embryoet får riktig antall kromosomer når eggcellen og sædcellen smelter sammen for å lage et nytt individ.
I kroppen skjer halveringen av antall kromosomer under dannelsen av kjønnsceller gjennom en spesiell type celledeling kalt meiose. For å oppnå det samme i laboratoriet måtte forskerne drive frem det de har kalt mitomeiose, der kroppscellekjernen som ble satt inn i egget, tvinges til å gjennomgå en prosess som ligner meiosen.
Resultatet var eggceller som kunne befruktes. Etter befruktning utviklet noen av de befruktede eggene seg videre til tidlige embryoer, et tegn på at metoden i prinsippet fungerer.
1. Somatisk kjerneoverføring (kloning): Forskerne fjernet cellekjernen fra en donoreggcelle og erstattet den med cellekjernen fra en hudcelle fra kvinnen de ønsket å lage genetisk beslektede eggceller for. Resultatet ble en eggcelle med kvinnens eget arvestoff, men med 23 par med kromosomer.
2. Utradisjonell reduksjonsdeling: Ved å gi eggcellen et elektrisk støt og tilsette kjemikalet roscovitine, tvang forskerne cellen til å gjennomgå en form for celledeling som de har kalt mitomeiose, der cellen kvitter seg med halvparten av kromosomene.
3. Befruktning: Eggcellen ble befruktet med en sædcelle og den befruktede eggcellen fikk da doblet antall kromosomer.
4. Tidlig embryoutvikling: Noen av de befruktede eggcellene utviklet seg videre til tidlige embryoer, med genetisk bidrag fra både kvinnen (hudcellen) og fra sædcelledonoren.
Figur: Stine Hufthammer Indrelid/Bioteknologirådet, illustrasjoner fra iStock: Elena Soloveva, Pikovit44, Vitalii Dumma
Lang vei til klinisk bruk
Selv om forsøket var en suksess på papiret, stoppet utviklingen tidlig i de fleste forsøkene. Bare ni prosent av de befruktede egg- cellene nådde blastocyststadiet, det stadiet der embryoet vanligvis ville blitt satt inn i livmoren ved assistert befruktning.
Da forskerne undersøkte embryoene nærmere, fant de også at alle embryoene hadde kromosomfeil, enten feil antall, feil kombinasjon av kromosomer fra sædcellen og eggcellen, eller forskjellige kombinasjoner av kromosomer i ulike celler i samme embryo.
Én sannsynlig forklaring er at feilene skyldes mitomeiosen, reduksjonsdelingen. Under naturlig dannelse av eggceller skjer en nøye utvelgelse: For hvert kromosompar beholdes bare én av de to kopiene, fra enten mor eller far, slik at eggcellen får et enkelt, men komplett sett med kromosomer. Ved mitomeiose skjedde ikke denne sorteringen like presist. Selv om eggcellene i gjennomsnitt kvittet seg med halvparten av kromosomene var det tilfeldig hvilke kromosomer cellen kastet ut, og hvilke som ble igjen.
Studien markerer en milepæl i forskning på laboratorieskapte kjønnsceller, men viser også klart at det gjenstår mye arbeid før metoden kan brukes i fertilitetsbehandling. Før dét skal kunne skje må feilene i celledelingen rettes opp, og forskerne må kunne vise at eggcellene fungerer normalt. Men Mitalipov er optimist.
– Vi kommer til å finne ut av det, vi vet det kan gjøres, sa Shoukhrat Mitalipov i et intervju med nyhetsplattformen STAT da studien ble publisert.
