Fra hudcelle til æg – et videnskabeligt gennembrud
Forskere ved Oregon Health & Science University har formået at skabe menneskelige æg i laboratoriet ud fra helt almindelige hudceller. Metoden støder stadig på alvorlige tekniske og etiske forhindringer, men den rummer potentialet til en dag at hjælpe tusindvis af mennesker, der i dag ikke kan få biologisk egne børn.
Ønsket om et biologisk barn kolliderer ofte med en hård medicinsk virkelighed. For personer, hvis krop ikke producerer egne æg, er der i praksis kun én mulighed tilbage: at benytte et donorræg – og dermed miste den genetiske forbindelse til det kommende barn.
Videnskaberne bag eksperimentet
Forskere fra OHSU har foreslået en helt anden vej. De tog hudceller og omdannede dem til strukturer, der opfører sig som menneskelige æg og er egnede til befrugtning under laboratorieforhold. Arbejdet blev publiceret i det prestigefyldte tidsskrift Nature Communications.
Holdet var det første til i et laboratorium at fremstille menneskelige æg med genetisk tilknytning til hudbcelledonoren. Dette skete ved hjælp af teknikken somatic cell nuclear transfer (SCNT) kombineret med en kunstigt fremkaldt proces kaldet mitomeiosis.
Hvis metoden med tiden bliver sikker og reproducerbar, vil den radikalt ændre tilgangen til behandling af ufrugtbarhed. Læger ville kunne udtage et lille stykke hud, fremstille æg fra det og anvende dem ved kunstig befrugtning – og barnet ville arve genetisk materiale fra en person, der ellers er henvist til en anonym donor.
Hvordan omdannes hud præcist til et æg?
Grundlaget for eksperimentet er somatic cell nuclear transfer (SCNT) – overførsel af kernen fra en somatisk celle. Det er nøjagtig den samme metode, der i 1996 gav verden det berømte får Dolly. Holdet har nu tilpasset teknikken til reproduktionsmedicin.
Forskerne udtog en hudcelle fra en voksen person og fjernede kernen, som indeholder et komplet sæt på 46 kromosomer. Denne kerne blev overført til et menneskelig donorræg, hvorfra den originale kerne var fjernet. Det hybride æg, der opstod, indeholdt DNA fra den person, som hudcellen stammede fra.
Her stødte forskerne imidlertid på et alvorligt biologisk problem. Efter denne procedure har cellen 46 kromosomer, mens et korrekt æg kun bør have 23. Uden en reduktion af kromosomantallet er det umuligt at opnå et sundt embryo.
For at overvinde denne forhindring udviklede holdet en egen procedure kaldet mitomeiosis, der kombinerer elementer fra mitose og meiose. Under naturlige forhold er det netop meiosen, der sørger for at reducere kromosomantallet i kønscellerne.
Forskerne fik cellen til at gennemgå en eksperimentel deling, som skulle kassere det overskydende genetiske materiale og efterlade 23 kromosomer i det fremtidige æg. Til at udløse denne proces anvendte de blandt andet roscovitine – et stof der blokerer udvalgte enzymer, som styrer cellecyklussen – samt korte elektriske impulser, såkaldt elektroporation, der midlertidigt åbner cellemembranen for bestemte molekyler. Når celler med et reduceret kromosomantal var opnået, anvendte holdet den velkendte teknik ICSI fra kunstig befrugtning og injicerede ét sædcelle direkte ind i det forberedte æg.
Hvorfor er klinisk anvendelse endnu ikke mulig?
Ved første øjekast lyder det som et spektakulært fremskridt – men de konkrete resultater viser, hvor lang en vej der stadig venter. Af de 82 kunstigt fremstillede æg nåede kun omkring 9 procent frem til blastocyststadiet, altså ca. den sjette dag i embryoudviklingen, efter befrugtning.
Ved almindelig kunstig befrugtning når 30 til 40 procent af embryoner dannet ad naturlig vej fra æg og sæd det tilsvarende stadie. Resultatet fra laboratoriet i Oregon er altså ikke en fuldstændig fiasko, men det understreger tydeligt behovet for yderligere forbedringer.
De største problemer opstod på det genetiske plan. Alle de dannede embryoner havde forstyrrelser i kromosomsegregationen. Med andre ord fordelte kromosomerne sig ikke korrekt mellem ægget og de såkaldte polære legemer, som ellers skal bortlede overskydende DNA. Det resulterede i aneuploide embryoner – med et forkert antal kromosomer eller fejlparrede par. Sådant genetisk materiale forhindrer en normal udvikling og fører til embryondød eller meget alvorlige misdannelser.
Forskerne påpeger desuden, at den kunstigt fremkaldte proces mangler den klassiske rekombination af genetisk materiale, som kendetegner den naturlige meiose. Denne fase, hvor genetisk materiale blandes, er vigtig for både biologisk mangfoldighed og kromosomstabilitet. Uden et korrekt sæt på 23 kromosomer og en naturlig blanding af gener har intet embryo mulighed for en sikker langsigtet udvikling.
Holdet fra OHSU arbejder nu på at forstå præcist, hvordan kromosomerne arrangerer og fordeler sig under den kunstigt fremkaldte deling. Først når disse mekanismer er under kontrol, kan metoden nærme sig praktisk anvendelse. Forskerne understreger, at kliniske anvendelser er et spørgsmål om mindst et årti – hvis de overhovedet bliver mulige.
Hvem kan i fremtiden drage fordel af denne metode?
Hvis teknikken bliver sikker og reproducerbar, vil den ændre tilgangen til behandling af ufrugtbarhed – særligt for grupper med meget begrænsede muligheder i dag:
- Kvinder med præmatur æggestokksvigt
- Patienter efter kemoterapi eller stråleterapi, som har mistet deres ovarielle reserve
- Personer med medfødt fravær af æg
- Par, som af medicinske årsager ikke kan benytte egne kønsceller
- Kvinder efter kirurgiske indgreb, der har skadet æggestokkene
- Personer med genetiske mutationer, der påvirker ægproduktionen
I et sådant scenarie ville læger kunne udtage et stykke hud, fremstille æg fra det og anvende dem ved kunstig befrugtning. Barnet ville arve genetisk materiale fra en person, der i dag er nødt til at benytte en anonym donor. Metoden åbner også for den kontroversielle mulighed at anvende en mands hudceller til at skabe et æg.
Et sådant æg kunne befrugtes med en partners sæd, og resultatet ville være et barn med genetisk tilknytning til begge mandlige forældre. Denne variant vækker stærke følelser. På det biologiske plan opstår problemer forbundet med såkaldt imprinting – altså forskelle i, hvordan gener aftrykes afhængigt af forælderens køn. Lovgivningen i de fleste lande tager slet ikke højde for sådanne konfigurationer.
Hvilke etiske og juridiske spørgsmål rejser denne teknologi?
Omdannelsen af en almindelig hudcelle til en gamet underminerer den hidtidige biologiske orden. Grænsen mellem somatiske og reproduktive celler ophører med at være tydelig. Jurister og bioetikere advarer om, at en lang række love, der regulerer reagensglasbefrugtning, slet ikke forudser et sådant scenarie.
I visse lande ville skabelsen af et embryo ved hjælp af en hudcelle allerede i dag kunne betragtes som ulovlig, fordi det falder uden for den gældende definition af medicinsk assisteret reproduktion. Eksperter inden for reproduktionsmedicin understreger, at det afgørende kriterium for at tillade denne teknologi i klinisk brug vil være sikkerhed.
Hyppige fejl i kromosomantallet, fraværet af naturlig rekombination eller uforudsigelige epigenetiske ændringer kan føre til genetiske sygdomme, spontane aborter eller alvorlige udviklingsmæssige forstyrrelser. Inden nogen overhovedet overvejer graviditet ved hjælp af æg fremstillet fra hud, vil der være behov for årevis af forskning på dyremodeller og strenge internationale reguleringer.
En anden central søjle i reguleringen bør være gennemsigtighed. Forskerne appellerer til klare regler for udførelse af forskning, rapportering af resultater og inddragelse af offentligheden i debatten. Kun på den måde vil samfundet acceptere et så vidtgående indgreb i reproduktionsprocesserne. Forskere fra University of Oregon understreger, at metodens formål ikke er human kloning, men at opnå æg med genetisk materiale fra en specifik person, der ikke selv besidder egne æg.
Hvad ændrer denne metode ved vores syn på forældreskab?
Skabelsen af et æg fra en hudcelle rammer selve kernen af begrebet frugtbarhed. Hidtil har æggestokke og testikler afstukket de biologiske grænser for forældreskab. Nu er det i teorien muligt, at enhver celle i kroppen med et komplet sæt kromosomer kan udgøre startpunktet for en gamet. Det skaber både håb og frygt for en kommercialisering af menneskelivet.
Hvis metoden inden for de kommende årtier bliver sikker, kan læger få et redskab i hænderne, der giver mange mennesker fornemmelsen af kontrol over spørgsmålet om efterkommere. På den anden side rejser det spørgsmålet om grænser for indgreb: bør den udelukkende bruges ved alvorlige helbredsproblemer, eller skal bredere anvendelser tillades – eksempelvis for personer, der udsætter moderskabet til en meget sen alder?
I debatten om denne teknologi er det også værd at forklare forskellen mellem genetisk ingeniørkunst og selve teknikken til fremstilling af æg. Forskerne designer ikke børn med udvalgte egenskaber – de forsøger blot at rekonstruere en naturlig kønscelle med en anden oprindelse. Risikoen for såkaldte designerbørn stammer snarere fra den parallelle udvikling af genomredigeringsmetoder end fra processen med at fremstille kønsceller fra hud.
Stadig flere stemmer antyder, at samtalen om sådanne teknikker ikke blot bør involvere læger og genetikere, men også psykologer, sociologer og endda mennesker, der selv er født ved hjælp af kunstig befrugtning. De er bedst i stand til at mærke, hvor stærkt – eller omvendt hvor lidt – den måde, man kom til verden på, præger, hvem man siden bliver.
