Een nieuwe manier om te reproduceren

Wetenschappers proberen in het laboratorium eieren en sperma te maken. Zal het een einde maken aan de reproductie zoals we die kennen? Door

• Antonio Regalado archiefpagina

7 augustus 2017

Keith Rankin

Laten we hem BD noemen, want dat is wat zijn vrouw doet op haar onvruchtbaarheidsblog, Shooting Blanks. Enkele jaren geleden ontdekte de 36-jarige dat hij azoöspermatisch was. Het betekent dat zijn lichaam helemaal geen sperma maakt.

Tijdens een recent telefonisch interview hoorde ik zijn vrouw op de achtergrond. Ze is 35 en wordt geconfronteerd met wat ze beschrijft als een angstaanjagende aftelling naar een leven zonder kinderen. Kinderloos zijn kan niet mijn lot zijn, dat kan het gewoon niet zijn, schreef ze op haar blog.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2017

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Tot nu toe is BD's geval van onvruchtbaarheid onbehandelbaar gebleken, ondanks jaren van pillen, vitamines en een grote operatie. Maar hij heeft misschien nog een grote kans om vader te worden. In 2012 was B. D. reisde naar Stanford University, waar een technicus een huidstoot uitvoerde en een kleine schijf weefsel van zijn schouder verwijderde. Met een techniek die herprogrammering wordt genoemd, werden zijn huidcellen omgezet in stamcellen die het potentieel hebben om uit te rijpen tot verschillende soorten menselijke cellen. Deze werden vervolgens getransplanteerd in de testikels van een muis. Zouden de stamcellen signalen van hun omgeving opnemen en sperma vormen? Twee jaar later, toen de wetenschappers aankondigden wat ze hadden gevonden — bewijs van primitieve menselijke voortplantingscellen — de provocerende bevindingen haalde het landelijke nieuws .

Ik hoorde het op NPR. Ik zat te denken, 'klootzak' — dat ben ik waar ze het over hebben,’ B.D. herinnert.

Het experiment was een poging om gewone cellen verkregen van menselijke volwassenen om te zetten in volledig functionele gameten, dat wil zeggen sperma- of eicellen. Niemand heeft het nog gedaan, maar wetenschappers zeggen dat ze op het punt staan ​​te bewijzen dat het mogelijk is. Als ze een technologie kunnen ontwikkelen voor het maken van eieren en sperma in het laboratorium, zou dit voor velen een einde kunnen maken aan het probleem van onvruchtbaarheid. Maar het zou ook een fundamentele en, voor sommigen, verontrustende stap zijn om het creëren van leven te reduceren tot een procedure in een laboratorium.

Ik beschouw zoiets als in vitro gametogenese niet als iets engs. Ik zie een groep mensen die pijn heeft.

Het maakt deel uit van een explosie van onderzoek naar hoe cellen beslissingen nemen over hun lot. Een neuron of een kloppende hartcel zijn? Vanaf het moment dat een eicel wordt bevrucht, orkestreert een golf van biochemische signalen de verdeling, groei en specialisatie ervan, terwijl een compleet nieuw leven wordt gevormd. De ambitie van biologen die ontwikkeling bestuderen, is om elke stap te begrijpen en, als ze kunnen, te kopiëren in hun laboratoria.

En geen enkel type cel dat in het laboratorium wordt gemaakt, zou een grotere wetenschappelijke en sociale impact hebben dan een sperma of een eicel. Door deze opnieuw te creëren, zouden wetenschappers toegang krijgen tot de geheime kamer waar de banden tussen de generaties worden gesmeed. Is er iets interessanters dan dat? Het is zo verbazingwekkend, zegt Renee Reijo Pera, de wetenschapper die het experiment met B.D.-cellen uitvoerde. Ik ken mensen die bestuderen hoe het leven op aarde begon, of die werken aan het vinden van de randen van het universum. En ik denk dat niets van dat alles beter is dan het feit dat het sperma en de eicel samenkomen en je een mens krijgt. En meestal krijgen we twee armen en twee benen. Het is verbazingwekkend nauwkeurig.

De vooruitgang in de richting van het maken van kunstmatige gameten is aan het versnellen. In Japan werden muizen geboren uit eieren die wetenschappers in een schaaltje van een staartcel hadden gemaakt. Chinese wetenschappers beweerden later dat ze de exacte volgorde van moleculaire signalen hadden bepaald die nodig zijn om muizensperma te maken. Tot nu toe blijft de exacte biochemische formule om een ​​stamcel te laten rijpen tot functionele menselijke eieren of sperma buiten bereik. Geen enkele menselijke huidcel is veranderd in een bonafide menselijke voortplantingscel. Maar veel wetenschappers geloven dat het slechts een kwestie van tijd is - misschien slechts een jaar of twee - voordat ze het juiste recept krijgen. De recente ontwikkelingen zijn absoluut duidelijk, en adembenemend, zegt George Daley, een stamcelbioloog die onlangs decaan werd van de medische faculteit van Harvard.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Onderzoekers gebruikten CRISPR om een ​​gen in embryo's te corrigeren dat plotseling hartfalen veroorzaakt.

Naarmate de controle over de fundamentele eenheden van reproductie vordert, trekt het werk de aandacht van ondernemers, juridische experts, bio-ethici en specialisten in in-vitrofertilisatie. Sommigen geloven dat kunstmatige gameten de grootste sprong voorwaarts zouden kunnen zijn sinds IVF zelf voor het eerst werd geprobeerd, in 1977. Vele miljoenen mensen kunnen zich niet voortplanten, hetzij vanwege kanker, ongelukken, leeftijd of genetica. Je zou zeggen dat als je huid hebt, wat je doet als je nog leeft, je sperma kunt krijgen, zegt B.D.

De technologie kan sociaal ontwrichtende gevolgen hebben. Vrouwen kunnen kinderen krijgen, ongeacht hun leeftijd. Pak gewoon wat huid en poef, jonge eieren. En als eieren en sperma in het laboratorium kunnen worden geproduceerd, waarom dan niet ook tientallen embryo's maken en deze testen om die te kiezen met het minste ziekterisico of de beste kans op een hoog IQ? Henry Greely, lid van de rechtenfaculteit van Stanford University en een van de meest invloedrijke bio-ethische denkers in de VS, vindt dat scenario waarschijnlijk. Vorig jaar, in een boek met de titel Het einde van seks , voorspelde hij dat de helft van de paren tegen 2040 zou stoppen met zich op natuurlijke wijze voort te planten, in plaats daarvan te vertrouwen op synthetische voortplanting met huid of bloed als uitgangspunt.

Anderen zeggen dat het mogelijk, zelfs waarschijnlijk is, dat in het laboratorium gemaakte gameten genetisch kunnen worden gemanipuleerd om ziekterisico's weg te nemen. En er zijn nog meer speculatieve mogelijkheden aan de horizon. Wetenschappers denken bijvoorbeeld dat het mogelijk zal zijn om eieren te maken van de huidcel van een man en sperma van de huidcel van een vrouw, hoewel dit laatste moeilijker zou zijn omdat vrouwen geen Y-chromosomen hebben. Dit proces, geslachtsomkering genoemd, zou in theorie reproductie tussen twee mensen van hetzelfde geslacht mogelijk kunnen maken. En dan is er wat Greely de uni-ouder noemt: zijn eigen sperma, zijn eigen eicel, zijn eigen 'unibaby'. Zulke bizarre mogelijkheden hebben de berichtgeving over recente ontwikkelingen gedomineerd. De aflevering van Alles bij elkaar genomen dat BD hoorde op de radio vroegen of het mogelijk zou zijn om een ​​haar van het hoofd van George Clooney te stelen en een clandestiene Hollywood-spermabank te creëren.

Reijo Pera, nu vice-president voor onderzoek aan de Montana State University, vindt dergelijke speculatie misleidend en schadelijk. Ik beschouw zoiets als in vitro gametogenese niet als iets engs. Ik zie een groep mensen die pijn heeft, zegt ze. Ze betwijfelt ook of mensen hun best zullen doen om een ​​in het laboratorium gemaakte baby te krijgen als dat niet nodig is. Ik denk dat het onvruchtbare mensen zou treuren om die vragen te horen, zegt ze. Omdat mensen die zich op de natuurlijke manier kunnen voortplanten, nou ja, dat is wat ze doen. Ik ben misschien naïef, maar ik denk dat de manier om een ​​gezond kind te krijgen nog steeds is dat twee mensen samenkomen en je hebt wijn en diner.

HERPROGRAMMEREN VAN CELLEN

Als postdoctoraal onderzoeker in de jaren negentig hielp Reijo Pera genen te identificeren die bij mannen totaal verlies van sperma veroorzaken. Eén niet-sperma-gen, genaamd DAZ , was bijzonder interessant omdat het alleen in primaten voorkomt. Het betekent dat er naast onze duimen en ons intellect ook details van menselijke voortplanting zijn die uniek zijn.

Het probleem voor wetenschappers is dat veel van deze details aan het zicht onttrokken zijn. Wetenschappers mogen embryo's slechts 14 dagen in leven houden in het laboratorium voor onderzoeksdoeleinden. Daarna komt een cruciale periode waarin een paar cellen van het zich ontwikkelende embryo - ongeveer 40 - een mysterieuze trektocht beginnen naar wat de gonadale rand wordt genoemd, de toekomstige eierstokken of testikels. Tijdens die reis krijgen de gameten, op manieren die nog niet volledig worden begrepen, het vermogen om een ​​nieuw wezen te vormen.

Reijo Pera heeft een persoonlijk belang bij het deconstrueren van hoe dat proces werkt. In het begin van haar carrière werd bij haar eierstokkanker vastgesteld, een zeldzame vorm die granulosaceltumor wordt genoemd. De ziekte maakte haar onvruchtbaar. Mensen zeiden: 'Oh, het is gemakkelijk te adopteren, het is gemakkelijk om dit, dat of wat anders te doen.' En ik maakte me zorgen over een zekere grofheid in de gezondheidszorg over onvruchtbaarheid, zegt ze. Zij en haar man besloten uiteindelijk om een ​​kind uit Guatemala te adopteren. In 2006 leerde ze Spaans en vertelde ze Nieuwsweek , in een item waarin haar dat jaar werd genoemd als een van de 20 meest invloedrijke vrouwen in Amerika, dat ze moeder zou worden. Maar toen stopte Guatemala met het toestaan ​​van buitenlandse adopties. Tegen die tijd was ze 49.

Dus we hebben net besloten, we zullen een leven maken - ik en jij en een hond genaamd Boo. En dat hebben we gedaan, zegt ze.

Ondanks het opgeven van het moederschap, liet Reijo Pera de wetenschappelijke vraag niet vallen. In plaats daarvan greep ze wat het ultieme antwoord op onvruchtbaarheid zou kunnen zijn.

In 2006 meldde een Japanse wetenschapper genaamd Shinya Yamanaka dat hij een formule had gevonden om elke volwassen cel, inclusief huid en bloedcellen, om te zetten in wat een geïnduceerde pluripotente stamcel wordt genoemd. Deze cellen, kortweg iPS-cellen, hadden een soort moleculair geheugenverlies ondergaan. Net als cellen die worden gevonden in nieuw gevormde menselijke embryo's, hadden ze geen vaste identiteit, maar waren ze in staat bot, vet of een ander deel van het lichaam te worden. De techniek bleek buitengewoon eenvoudig te gebruiken. Sommigen vergeleken het met de val van een biologische Berlijnse muur.

Yamanaka kreeg zes jaar later snel een Nobelprijs. Met de ontwikkeling van iPS-cellen had hij een ethische controverse opgelost. Hij had een manier gevonden om de vroegste stadia van menselijke ontwikkeling te onderzoeken zonder embryo's te gebruiken die bij IVF waren weggegooid. Bovendien kwamen iPS-cellen van specifieke mensen. Dat betekende dat de resulterende cellen een exacte match zouden zijn met een patiënt. Wetenschappers begonnen te praten over het leveren van gepersonaliseerde neuronen of hartcellen voor transplantatieprocedures.

Reijo Pera was een van degenen die begrepen dat genetisch identieke stamcellen bijzonder belangrijk kunnen zijn bij de voortplanting. Hoe krijg je anders een biologisch verwant kind uit een huidcel? Maar zo eenvoudig als het terugspoelen van cellen met Yamanaka's recept snel werd, is het een uitdaging gebleken om ervoor te zorgen dat ze een gekozen lot nastreven. Wetenschappers kennen nog steeds niet de exacte combinatie van chemicaliën die ervoor zorgen dat een cel zich ontwikkelt tot bijvoorbeeld een neuron in plaats van een deel van een teennagel. Het uitzoeken van dat recept - de precieze set ingrediënten en stappen die nodig zijn om de ontwikkeling van een cel te sturen - is een van de meest ontmoedigende puzzels van de biologie geworden.

In juni kwamen 3.900 ontwikkelingsbiologen, biotech-managers en artsen samen in het spelonkachtige congrescentrum van Boston voor de 15e jaarlijkse bijeenkomst van de International Society for Stem Cell Research. Yamanaka was erbij, gevolgd door Japanse tv-ploegen. Veel van de aanwezige wetenschappers werken aan het creëren van specifieke celtypen. Een, Douglas Melton van de Harvard University, zegt dat hij meer dan tien jaar heeft besteed aan het bepalen hoe stamcellen kunnen worden omgezet in pancreascellen, het soort dat reageert op insuline, en het uiteindelijk is gelukt in 2014. Hij heeft twee kinderen met diabetes en hoopt dat ze genezen met een celtransplantatie. We willen volledige heerschappij en beheersing over het cellot, zei Melton tegen de congresgangers.

RECEPT VOOR HET LEVEN

Tijdens de bijeenkomst heb ik twee Japanse wetenschappers opgespoord, Mitinori Saitou en Katsuhiko Hayashi, die afgelopen november meldden dat ze muizenstaartcellen hadden veranderd in iPS-cellen en vervolgens in eieren. Het was een opmerkelijke primeur - de eerste keer in de geschiedenis van het leven dat kunstmatige eieren buiten een dier waren gemaakt. Met behulp van de synthetische eieren hadden ze acht muizenpups geproduceerd. Die muizen waren niet alleen gezond geweest, ze hadden zich ook voortgeplant. De ontdekking duurde meer dan vijf jaar om te perfectioneren en 17 pagina's om in het tijdschrift te beschrijven Natuur . Yamanaka heeft Saitou een genie genoemd.

De twee wetenschappers willen nu op dezelfde manier menselijke voortplantingscellen maken. Saitou vertelde me dat Yamanaka hem zelf had opgedragen om te proberen de productie van menselijke gameten onder de knie te krijgen. Hij heeft het mij persoonlijk gevraagd. Hij vond dat we het moesten doen omdat het wetenschappelijk heel, heel interessant is, zegt hij. We zijn echt geïnteresseerd in waarom deze cellen een nieuw individu kunnen maken. Het is de ultieme manier om het lot van de cel te beheersen.

Teams onder leiding van Yamanaka hebben zich ingespannen om te bewijzen dat iPS-cellen praktische toepassingen zullen hebben: het creëren van genezingen op basis van de Japanse Nobelprijs-ontdekking is een nationale prioriteit geworden. In 2014 voerden Japanse onderzoekers de eerste test uit met iPS-gegenereerde cellen voor de behandeling van blindheid. Maar Saitou zegt dat kunstmatige gameten nog niet op de agenda staan. Het staat niet laag op de lijst - het staat buiten de lijst. Het kan niet eens worden vergeleken met vervangende cel [therapie], zegt hij. Ik denk dat het heel moeilijk is om in vitro kiemcellen te gebruiken om mensen te maken. Maar niet onmogelijk.

Het is niet alleen technisch moeilijk: Saitou is nerveus over de ethische implicaties. Hij is overspoeld met brieven van onvruchtbare stellen. Maar in Japan verbieden onderzoeksrichtlijnen wetenschappers momenteel om dergelijke cellen te gebruiken om een ​​embryo te bouwen. Het kabinet van het land overweegt of de regels moeten worden versoepeld.

De technische obstakels zullen waarschijnlijk eerder worden overwonnen dan de juridische. Dat komt omdat, ondanks Saitou's twijfels, er nu een race is om een ​​laboratoriummethode te perfectioneren voor het maken van menselijke eieren. Saitou gaf toe dat hij nu in een niet zo plezierige competitie zit met zijn oude mentor, Azim Surani van de Universiteit van Cambridge, om als eerste het recept uit te werken. Hayashi, zijn voormalige student, nu aan de Universiteit van Kyushu, is ook in de race. Als een van hen het perfectioneert, zullen andere onderzoekers misschien niet zo aarzelen om het in een IVF-kliniek te gebruiken.

Toen ik Hayashi, de jongste van de twee Japanse wetenschappers, vroeg hoe lang het zou duren om het maken van menselijke gameten onder de knie te krijgen, zei hij 10 of 20 jaar. Hoe snel is de moeilijkste vraag, want ik doe de experimenten en ze zijn niet gemakkelijk. Ik wil geen leugenaar zijn en vijf jaar zeggen, zegt hij. Vijf jaar later zou iemand mij de schuld kunnen geven.

Wetenschappers kunnen iPS-cellen al overhalen om primitieve voortplantingscellen te vormen, zoals die gemaakt van BD-weefsel in een muis. Wat nog steeds niet is opgelost, is hoe je de laatste stap kunt zetten om die cellen in functioneel sperma of eieren te veranderen. Bij mensen is dat proces pas in de puberteit volledig voltooid. Met hun muizen misleidden Saitou en Hayashi de iPS-cellen door ze in een gesimuleerde eierstok te plaatsen die ze hadden gemaakt van weefsel dat was geoogst van foetale muizen. Het maken van zo'n broedmachine uit menselijke foetale cellen is niet praktisch omdat ze moeilijk te verkrijgen zijn. In plaats daarvan, denkt Saitou, zal hij ook het ondersteunende weefsel van iPS-cellen moeten maken. Die extra uitdaging zou de afronding van het experiment kunnen vertragen.

Als ze menselijke eieren of sperma maken, zouden wetenschappers een nieuwe wegversperring raken. Dat komt omdat de enige manier om te bewijzen dat deze cellen echt zijn, zou zijn om een ​​menselijk nageslacht te creëren. Op dit moment is dat een stap die de Japanse wetenschappers niet willen of willen overwegen.

Om deze laatste stap te demonstreren, werken Hayashi en Saitou ook met apen. Nauw verwant aan de mens, zullen de dieren volgens Hayashi een goed model zijn om aan te tonen of hun technologie veilig is in een primaat. Wat we moeten bewijzen is dat we mooie eieren van goede kwaliteit kunnen maken. Daarvoor moeten we nakomelingen demonstreren, zegt hij.

EMBRYO LANDBOUW

De commerciële interesse begint rond de wetenschappers te draaien. Tijdens mijn gesprek met Hayashi kregen we gezelschap van Hardy Kagimoto, de CEO van een Japans biotechbedrijf genaamd Healios dat iPS-cellen wil veranderen in een behandeling voor blindheid. Kagimoto hoopt ook samen te werken met Hayashi om in het laboratorium gemaakte menselijke gameten te onderzoeken. Hij zei dat ook een groep IVF-artsen die een wereldwijd netwerk van klinieken exploiteren, geïnteresseerd was. Er gebeurt iets groots en de samenleving is zich daar niet van bewust, zegt Kagimoto. Begrijp me echter niet verkeerd: als we iets doen, doen we het met de consensus van de samenleving.

Hoewel hij zijn uitvindingen heeft gepatenteerd, is Hayashi tot nu toe niet bereid geweest om zich bij een bedrijf aan te sluiten. Hij zegt dat afgelopen november Japanse durfkapitalisten hem vroegen om er een te beginnen om menselijke eieren te maken. Ik weigerde. Ik heb geweigerd omdat ik het nog niet kan. Dat komt vooral omdat het technisch moeilijk is, zegt hij. Maar het is ook te onvolwassen om bij te dragen aan de samenleving. Uit enquêtes in Japan blijkt dat ongeveer 30 procent van de mensen het idee van kinderen uit in het laboratorium gemaakte gameten accepteert. De steun is het hoogst voor gebruik door stellen die IVF hebben geprobeerd en niet zijn gelukt.

Sommige beleggers zien veel grotere mogelijkheden. Als eieren gemaakt zouden kunnen worden van menselijke iPS-cellen, zou de voorraad potentieel onbeperkt zijn, wat misschien zou leiden tot wat soms embryo-kweek wordt genoemd. Kagimoto merkte op bij een van de afbeeldingen in Hayashi's publicaties. Het is een foto genomen door een microscoop van tientallen in het laboratorium gemaakte muiseieren die in een druppel water drijven.

In dat geval zou genetische sequencing kunnen worden gebruikt om elk embryo te inspecteren, zodat mensen de beste kunnen kiezen - die met gewenste genen of zonder ongewenste, zoals die geassocieerd met een risico op schizofrenie. Dit is het scenario voorspeld door Greely, de rechtsgeleerde, die stelt dat ouders kunstmatige reproductie zouden verkiezen boven seksuele reproductie als ze genoeg te winnen hadden. Als je 1000 eieren hebt, kun je keuzes maken, zegt Kagimoto.

DAPPERE NIEUWE WERELD

Tijdens de stamcelbijeenkomst in Boston kwamen de studenten uit de deuropeningen gespannen om presentaties te horen over de ethische kwesties die door nieuwe reproductieve technologieën worden veroorzaakt. Vanaf het podium citeerde Daley het boek van Aldous Huxley uit 1932 Dappere nieuwe wereld , die een samenleving beschreef die de reproductie controleerde en kinderen in gecentraliseerde faciliteiten bebroedde. Het beeld dat Huxley tekende was dystopisch maar ook vooruitziend, zei Daley. Het voorspelde IVF.

Je hoeft alleen maar te speculeren hoe lang het zal duren voordat we dieren volledig ectogenetisch, volledig ex utero, kunnen verwekken. Dus de vraag wordt dan: Kun je de grens trekken?

Daley gelooft dat wetenschappelijke vooruitgang scenario's mogelijk zal maken die vergelijkbaar zijn met de scenario's die Huxley beschreef. Naast de Japanse inspanningen om gameten te maken, hebben sommige wetenschappers gastruloïden gecreëerd - zelf-assemblerende klodders cellen die eruitzien en zich gedragen als menselijke embryo's. Tegelijkertijd drukken onderzoekers vanuit de andere richting op de natuur. In februari verwijderden artsen in Philadelphia foetale lammeren van hun moeders en hielden ze elk in leven tot de geboorte in een transparante, met vloeistof gevulde zak die bekend staat als een kunstmatige baarmoeder. De combinatie van deze technologieën wijst op een dag waarop het hele reproductieproces, van conceptie tot geboorte, in het laboratorium kan worden gedaan. Je hoeft alleen maar te speculeren hoe lang het zal duren voordat we dieren volledig ectogenetisch, volledig ex utero, kunnen dragen, zei Daley. Dus de vraag wordt dan: Kun je de grens trekken?

Daley heeft bijzondere aandacht besteed aan de vooruitgang bij het omzetten van iPS-cellen in eieren en sperma, wat hij een ontwrichtende technologie noemt. Een van de redenen is dat hij denkt dat kunstmatige gameten waarschijnlijk worden gecombineerd met de technologie voor het bewerken van genen, CRISPR genaamd, die het sinds de ontwikkeling vier jaar geleden veel gemakkelijker heeft gemaakt om DNA in een levende cel te veranderen.

Dat koppelt kunstmatige gameten aan het debat over designerkinderen - wat genetische modificatie van de kiembaan wordt genoemd. Het debat over die vraag werd in 2015 opnieuw aangewakkerd nadat Chinese wetenschappers meldden dat ze CRISPR op een embryo in een laboratoriumschaal hadden gebruikt om te proberen een gen te verwijderen dat de bloedziekte bèta-thalassemie veroorzaakt. Het rapport werd aanvankelijk met grote bezorgdheid ontvangen, deels omdat CRISPR niet foutloos is: de experimenten suggereerden dat embryo's mogelijk onvolmaakt zijn bewerkt, wat onbekende en ondraaglijke risico's met zich meebrengt voor elk kind dat op deze manier wordt geboren.

Hoewel sommige critici zeggen dat het wijzigen van de genenpool een heldere ethische lijn is die nooit mag worden overschreden, is dat niet de mening van de wetenschappelijke gemeenschap (zie Engineering the Perfect Baby). Een rapport van de National Academy of Sciences, dat dit jaar werd uitgebracht, concludeerde dat het bewerken van menselijke embryo's toegestaan ​​zou zijn als de techniek zou worden gebruikt om ernstige ziekten zoals de ZvH, een dodelijke hersenaandoening, uit te roeien. Hoewel de commissie zich verzette tegen het gebruik van genetische manipulatie voor louter verbeteringen - bijvoorbeeld blauwe ogen en intelligentie - liet het rapport de definitie van een ziekte open voor interpretatie.

Verwant verhaal

Verwant verhaal Wetenschappers ontwikkelen manieren om het DNA van de kinderen van morgen te bewerken. Moeten ze stoppen voordat het te laat is?

De reden dat het rapport speciale aandacht besteedde aan kunstmatige gameten, is dat de bewerking mogelijk met grote precisie in iPS-cellen kan worden uitgevoerd. Zodra de perfecte iPS-cellen in de hand waren, konden ze worden geïnduceerd om gameten te maken met de gespecificeerde genetische verbetering.

Het idee om CRISPR in stamcellen te gebruiken is al met succes geïmplementeerd bij muizen. In China heeft een wetenschapper genaamd Jinsong Li muizenstamcellen bewerkt en een gen verwijderd dat staar veroorzaakt. Toen hij sperma en later bevruchte eieren produceerde, leken de resulterende dieren met 100 procent efficiëntie te zijn bewerkt. Dergelijke rapporten geven wetenschappers reden om te denken dat het beste argument tegen kiembaanmodificatie - dat het nooit betrouwbaar of veilig genoeg zal zijn - snel verdampt. Het is niet langer mogelijk om te zeggen dat het niet haalbaar is, zegt Richard Hynes, een MIT-professor en een van de twee senior auteurs van het National Academy-rapport.

ENORME VRAAG

Bij het Harvard Stem Cell Institute is een IVF-arts en wetenschapper genaamd Werner Neuhausser een van degenen die onderzoeken hoe genoomsequencing, stamcellen en genoombewerking allemaal samen kunnen komen om de reproductie te veranderen. Neuhausser brengt een dag per week door in Boston IVF, een groot vruchtbaarheidscentrum waar hij patiënten ontmoet. De overige vier dagen per week heeft hij besteed aan het verifiëren en uitbreiden van de ontdekkingen die in Japan en elders worden gedaan.

Zoals een IVF-dokter, Neuhausser me vertelde, zou hij absoluut de vraag zien naar in het laboratorium gemaakt sperma en vooral in het laboratorium gemaakte eieren. Dit is een groot probleem als het mogelijk wordt, zegt hij.

Net als Kagimoto gelooft Neuhausser dat het waarschijnlijk is dat embryo's zullen worden gemeten en hun kenmerken zullen worden gekwantificeerd: we zullen voor elk embryo eindigen dat het dit risico op hartaandoeningen en dat risico op psychiatrische aandoeningen heeft in vergelijking met de algemene bevolking, en hoe gaan we dan jij kiest? Neuhausser denkt dat ouders dat misschien niet hoeven te doen. In plaats daarvan, zegt hij, kunnen ouders ervoor kiezen om hun eigen voortplantingscellen genetisch te verbeteren. Je zou het genoom van de aanstaande ouders kunnen sequencen en dan kun je vragen: 'Zijn er varianten die je zou kunnen corrigeren voordat je je voortplant?' Dit is iets waar we niet over hebben nagedacht. Het zou sterk afhangen van de risico's, en er is veel dat we niet weten, zegt hij. Niemand wil dit binnenkort bij een patiënt gebruiken.

Genbewerking van gameten wordt al onderzocht in zijn laboratorium aan Harvard University. Het team haalt sperma van mannen die drager zijn van een gen dat amyotrofische laterale sclerose of ALS, een verwoestende neurologische ziekte, veroorzaakt, en is van plan de mutatie te verwijderen met behulp van CRISPR. Nadat zijn laboratorium de fout heeft gecorrigeerd, zal het de zaadcellen rangschikken om de resultaten te zien.

Maar Neuhausser zegt dat de preciezere benadering zou zijn om in plaats daarvan genetische correcties in iPS-cellen aan te brengen. Deze cellen groeien en vermenigvuldigen zich krachtig in het laboratorium. Nadat ze waren bewerkt, konden er eieren of sperma van worden gemaakt. Je zou toegang krijgen tot het genoom; je zou het genoom naar believen kunnen veranderen. Het is natuurlijk controversieel, zegt hij. Maar we moeten zeker onderzoeken of het werkt of niet.

De futuristische technologie van gameten-in-a-dish kan niet snel genoeg komen voor mannen als B.D. Hij vertelde me dat hij de hoop koestert dat hij de eerste kandidaat of een van de eersten zal zijn als een behandeling met in het laboratorium gemaakt sperma ooit wordt goedgekeurd. Maar het zal voor hem waarschijnlijk niet op tijd gebeuren. Hij zegt dat hij en zijn vrouw onlangs een datum hebben afgesproken waarop ze het proberen om kinderen te krijgen zouden opgeven. Het is september 2019.

zich verstoppen