211service.com
Kweek je eigen eieren en sperma
Voor stellen die niet zwanger lijken te worden, is een van de meest voorkomende oorzaken de kwaliteit van de eicel of het sperma: sperma dat de eicel nooit haalt of die de eicel niet kan bevruchten als ze er eenmaal zijn, en eieren die weerstand bieden aan bevruchting of implantatie in de baarmoederwand. Nu hebben wetenschappers voor het eerst volwassen cellen veranderd in voorlopers van ei- en zaadcellen, een prestatie die op een dag onvruchtbare paren zou kunnen helpen een kind te verwekken dat hun DNA deelt.
Vruchtbare grond: Onderzoekers van de UCLA spoorden iPS-cellen aan om zich te ontwikkelen tot voorlopers van ei- en zaadcellen. Maar voordat ze dat konden doen, moesten de onderzoekers een manier vinden om ze te identificeren en te isoleren van omringende cellen. Dankzij celoppervlakkenmerkers (hier in groen weergegeven) konden ze precies dat doen.
Amander Clark , een ontwikkelingsbioloog aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, creëerde de voorlopers van eieren en sperma met behulp van een bestaande lijn van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS), zo genoemd vanwege hun vermogen om in zowat elk weefseltype te veranderen en geprezen om hun potentieel in de regeneratieve geneeskunde. Tot nu toe had echter niemand aangetoond dat het mogelijk was om iPS-cellen te prikkelen om hun interne klokken helemaal terug te spoelen naar het gameet- of kiemcelstadium.
Onderzoekers hadden eerder aangetoond dat embryonale stamcellen voorlopers van ei- en zaadcellen kunnen produceren. Maar onvruchtbare paren zouden donoreicellen of sperma moeten gebruiken dat is verkregen uit onvruchtbaarheidsklinieken. Het voordeel van het gebruik van een iPS-cel is dat deze de eigen genen van de donor heeft, zegt Clark. Ons onderzoek is nog vele, vele, vele jaren verwijderd van het genereren van een celtype dat in staat zou zijn tot bevruchting en daarom een gezond kind te maken. Maar dit is een van de eerste stappen.
De studie benadrukt ook de verschillen tussen embryonale stamcellen en iPS-cellen, die al veel korter worden bestudeerd. Toen Clark het ontwikkelingspotentieel van iPS-cellen vergeleek met dat van embryonale stamcellen, ontdekte ze dat de laatste resulteerde in voorlopers van eieren en sperma die aanzienlijk gezonder waren, met minder chromosomale afwijkingen. (Dit verschil kan een groot obstakel zijn op weg naar het gebruik van iPS-cellen in de onvruchtbaarheidskliniek.) Omdat het [gewenste] resultaat van het gebruik van deze cellen een gezonde baby is, is de kwaliteit van een kiemcel essentieel om ervoor te zorgen dat je hebt de geboorte van een gezond kind, zegt Clark. Als gevolg hiervan, merkt ze op, is het essentieel om tests vast te stellen die de kwaliteit van een kiemcel kunnen bepalen voordat deze in de buurt van de kliniek komt.
Er is hier een reëel gevaar: als je een gameet maakt die niet goed is, in plaats van iemand te helpen, schaad je ze, zegt Peter Donovan , mededirecteur van het Sue en Bill Gross Stem Cell Research Center aan de Universiteit van Californië, Irvine . Dit wijst erop dat we hier mogelijk nog voorzichtiger mee moeten zijn.
Clark gelooft dat de kwaliteit van iPS-celgameten veel te maken heeft met hoe de oorspronkelijke cellijn werd gevormd: twee jaar geleden gebruikten onderzoekers een methode die een virus gebruikt om de genetische veranderingen teweeg te brengen die nodig zijn om een volwassen cel te herprogrammeren. Dat virus voegt zich ook in het DNA van de cel en kan kanker veroorzaken. Nieuwere technieken hebben echter iPS-cellen gecreëerd zonder viraal DNA te integreren. We zouden deze modernere, eigentijdse iPS-cellen graag willen gebruiken om te zien of de moleculaire integriteit van de kiemcellen die we ervan afleiden, is verbeterd, zegt Clark.
Het is heel interessant, zegt Renée Reijo Pera , de directeur van het Stanford University Center for Human Embryonic Stem Cell Research and Education. Ik denk dat het een geweldig hulpmiddel zal zijn voor de menselijke genetica en voor een aantal mogelijke behandelingen. Maar ze waarschuwt dat het een zeer vroege stap is. Wetenschappers werken al veel langer met embryonale stamcellen en kunnen ze nog steeds alleen maar overhalen om zich te ontwikkelen tot kiemvoorlopercellen. De grote stap moet nog komen, en dat is een rijpe eicel of zaadcel krijgen, zegt ze. Dat is tot nu toe een wegversperring gebleken.
Ondanks alle kanttekeningen zijn Donovan en Reijo Pera het erover eens dat de studie een grote stap voorwaarts betekent. Door iPS-geïnduceerde kiemcellen in vitro te bestuderen, zouden onderzoekers het ingewikkelde proces kunnen begrijpen waardoor gameten worden gevormd. Dat zelf zou een grote impact kunnen hebben op het begrijpen van de onderliggende mechanismen van onvruchtbaarheid, zegt Donovan. En dat zou op zijn beurt kunnen helpen bij het ophelderen van de effecten van toxines op een zich ontwikkelend embryo. Als we begrijpen hoe de embryonale en foetale perioden worden beïnvloed door giftige omgevingen, kunnen we begrijpen hoe we de kiemlijn tijdens de ontwikkeling kunnen beschermen, zegt hij.