Mitoza i mejoza warunkują prawidłowe funkcjonowanie organizmów. Mitoza jest procesem, w którym z jednej komórki powstają dwie identyczne, zawierające ten sam zestaw chromosomów. To właśnie ona odpowiada za wzrost, regenerację tkanek i zastępowanie zużytych komórek w organizmie. Mejoza działa na zupełnie innych zasadach – jej celem jest redukcja liczby chromosomów o połowę, co prowadzi do powstania gamet, czyli komórek jajowych i plemników. Dzięki temu, kiedy dochodzi do zapłodnienia, dwa haploidalne zestawy łączą się w jedną diploidalną całość, a zarodek otrzymuje kompletną, prawidłową liczbę 46 chromosomów.
Czytaj też: Narodziny nowej ery. Pierwsze dziecko poczęte dzięki procedurze ICSI
Do tej pory biologia znała tylko te dwa mechanizmy. Teraz naukowcy z Oregon Health & Science University (OHSU), pod kierownictwem prof. Shoukhrata Mitalipova, ogłosili opracowanie trzeciego sposobu podziału komórkowego. Nazwali go mitomejozą, ponieważ łączy w sobie elementy obu dotychczas znanych procesów.
Mitomejoza to zupełnie nowy rodzaj podziału komórek
Nowa metoda, opisana w Nature Communications, polega na przeniesieniu jądra z komórki skóry do komórki jajowej pozbawionej własnego materiału genetycznego. Cytoplazma takiego „pustego” oocytu inicjuje proces redukcji chromosomów w jądrze komórki skóry, tworząc haploidalny oocyt z jednym zestawem 23 chromosomów. Następnie oocyt poddaje się klasycznemu zapłodnieniu in vitro, co pozwala uzyskać zarodek z równym wkładem genetycznym obojga rodziców.
Czytaj też: Chłopiec z przeszłości. Dziecko urodzone z 30-letniego zarodka zmienia granice medycyny
W ramach eksperymentu zespół OHSU uzyskał 82 oocyty, które następnie poddano zapłodnieniu. Większość zarodków zatrzymała się jednak na bardzo wczesnym etapie rozwoju, między 4. a 8. komórką. Jedynie ok. 9 proc. rozwinęło się do stadium blastocysty, osiąganego zazwyczaj po sześciu dniach od zapłodnienia, kiedy w standardowych procedurach in vitro zarodki kwalifikują się do transferu do macicy.
Naukowcy nie kontynuowali dalszej hodowli zarodków, ale już uzyskane wyniki potwierdzają, że stworzona metoda pozwala na powstanie zarodków zawierających materiał genetyczny dwóch osób. Jednocześnie okazało się, że wiele oocytów i zarodków było obciążonych wadami chromosomalnymi, czyli aneuploidią. To częsty problem nie tylko w badaniach laboratoryjnych, lecz także w naturalnej reprodukcji – zwłaszcza u kobiet w późniejszym wieku rozrodczym.
Dla wielu osób cierpiących z powodu braku własnych komórek rozrodczych, np. po leczeniu onkologicznym, w wyniku przedwczesnej menopauzy czy z powodu wad genetycznych, technologia ta może w przyszłości oznaczać możliwość posiadania biologicznego potomstwa.
Dr Paula Amato z OHSU School of Medicine mówi:
Ta metoda daje nadzieję milionom ludzi, którzy nie mogą mieć dzieci z powodu braku jajeczek czy plemników. Co więcej, otwiera drogę do tego, by pary tej samej płci mogły mieć dzieci genetycznie związane z obojgiem partnerów.
W odróżnieniu od wcześniejszych prób wykorzystania indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) do tworzenia gamet – procesów trwających miesiące lub lata – metoda OHSU jest znacznie szybsza i bezpośrednia. Opiera się na modyfikacji techniki transferu jądra komórki somatycznej, znanej od czasu sklonowania owcy Dolly w 1997 roku. Wówczas celem było stworzenie klonu. Tym razem udało się odtworzyć naturalny proces – uzyskać zarodki z udziałem materiału genetycznego obojga rodziców.
Naukowcy podkreślają, że to dopiero dowód koncepcji, a nie procedura gotowa do wprowadzenia do klinik leczenia niepłodności. Nawet przy pomyślnym rozwoju badań minie co najmniej dekada, zanim pojawią się pierwsze próby kliniczne. Warto nadmienić, że badania zostały przeprowadzone z zachowaniem pełnych procedur etycznych, pod nadzorem komisji bioetycznej OHSU i komitetu monitorującego bezpieczeństwo.
