İki Babalı Fareler mi? Araştırmacılar Erkek Farelerden Yumurta Hücreleri Geliştiriyor

İlk kez, araştırmacılar bir kök hücre içindeki kromozomları manipüle ederek biyolojik olarak erkek iki ebeveyne sahip fareler yarattılar. Japonya’daki Kyushu Üniversitesi’nde kök hücre biyoloğu olan Katsuhiko Hayashi, yeni araştırmayı sundu 8 Mart’ta Londra’daki Francis Crick Enstitüsü’nde Üçüncü Uluslararası İnsan Genomu Düzenleme Zirvesi’nde.

Yeni duyuru, araştırmacıların yetişkin bir erkek fareden alınan bir kök hücreyi yumurtaya dönüştürmeyi ilk kez başardıklarına işaret ediyor. Bilim adamlarının in vitro gametogenez dediği şeyin yeni bir varyasyonu. İn vitro gametogenez sırasında araştırmacılar, uyarılmış pluripotent kök hücrelerden gametler (sperm ve yumurta hücreleri) oluştururlar; bunlar, araştırmacıların daha sonra örneğin kan hücrelerine veya nöronlara manipüle edebileceği vücut dokusundan dönüştürülen uzmanlaşmamış hücrelerdir. Araştırmacılar, ilerlemenin bir gün erkeklerin birlikte biyolojik çocuklara sahip olma olasılığını artırmasına rağmen, böyle bir girişimin çok uzak olduğunu vurguluyor.

Daha önce yumurta hücresi oluşumu dişi bir hayvandan alınan kök hücrelerle başlıyordu. Ancak Hayashi ve ekibi bunun yerine erkek bir fareden alınan kök hücreleri kullandı. Araştırmacılar Y kromozomunu attılar ve X kromozomunu çoğalttılar. Daha sonra onu yine kök hücrelerden üretilmiş yapay bir yumurtalığa yerleştirdiler. Yumurtalıkta, manipüle edilmiş hücre bir yumurta hücresine veya oosite dönüştü. Hayashi ve meslektaşları, bu tür yumurta hücrelerinden oluşan 630 embriyoyu taşıyıcı farelere nakletti. 8 Mart sunumunda, bunun normal büyüyen ve yetişkinler olarak doğurgan olan yedi canlı yavruyla sonuçlandığını söyledi.

İskoçya’daki Edinburgh Üniversitesi’nde üreme biyoloğu olan ve yeni araştırmada yer almayan Evelyn Telfer, “Bence bu açıkça çok ön araştırma” diyor. Çalışmayı ikna edici bulduğunu ve organizmaların nasıl çoğaldığına dair sunduğu içgörüyü takdir ettiğini söylüyor, ancak araştırmanın henüz bilimsel bir dergide yayınlanmadığını ve sunumun teknik ayrıntıları gözden kaçırdığını belirtiyor. (15 Mart’ta, Telfer’le bu makale için yapılan röportajın ardından araştırma, Doğa.)*

Telfer, yapay yumurta hücrelerinin ne kadarının canlı farelere dönüştüğüyle özellikle ilgileniyor. “Oldukça fazla yumurta almalarına rağmen, bu yumurtalar açıkça tam olarak yetkin değiller çünkü gerçekten çok, çok küçük bir oranda döllenme ve embriyo oluşturma yeteneğine sahipler” diyor. “Bu çok büyük bir başarı, ancak yine de kök hücrelerden elde edilen bu in vitro oositlerle ilgili sorunlar olduğunun bir göstergesi, dolayısıyla yapılması gereken çok iş var.”

Ve bu tekniği insanlarda denemek, Hayashi’nin sunum sırasında belirttiği gibi, tarif ettiği fare çalışmasından önemli ölçüde daha zor olacaktır. “Fare ile insan arasında büyük bir fark var” dedi. (Hayashi cevap vermedi. Bilimsel amerikalıyorum isteği.)

Telfer, insan hücrelerinin fare hücrelerinden çok daha yavaş geliştiğini ve bilim adamlarının laboratuvarda yapay fare üremesi için gelişmiş süreçler geliştirdiğini söylüyor. İnsan hücreleri için bu sistemler eskisi kadar gelişmiş değildir. Telfer, insan yumurta ve sperm hücrelerinin doğal öncüllerine dayanan kendi çalışmasında, olgun gametleri başarılı bir şekilde büyütmenin zor olduğunu belirtiyor.

Telfer, “Fare çalışmasının harika olduğu bir aşamada olduğumuzu düşünüyorum, ancak bu alanı diğer türlere taşımanın çok daha zor olduğu ortaya çıktı” diyor. “Her aşamada zorluklar var.”

Geçmişte Hayashi ile çalışan ancak yeni araştırmaya dahil olmayan Pennsylvania Üniversitesi’nden biyomedikal bilim insanı Kotaro Sasaki, araştırmacıların kök hücrelerden insan yumurtası ve sperm hücrelerini henüz başarılı bir şekilde üretemediğini söylüyor. İnsan gametleri üretmenin belki on yıl içinde teknik olarak mümkün hale geleceğini düşünmesine rağmen, “İnsanlarda hala çok gerideyiz” diyor.

Hayashi’nin yeni işini farklı kılan kromozom değiştirme becerisini insanlarda taklit etmek, ek geliştirme süresi gerektirecektir. Sasaki, Y kromozomlarını silmenin ve X kromozomlarını çoğaltmanın insan hücrelerinde o kadar sorunsuz olmayacağını umuyor. Hayashi’nin ekibi, kromozomal değişiklikleri teşvik eden bir bileşik ekleyerek kromozomları manipüle etti, ancak Sasaki, insanlarda aynı yaklaşımın yol boyunca, bazıları tehlikeli olabilecek birçok ek mutasyona neden olabileceğini söylüyor.

Sasaki, Hayashi’nin tekniğinin insan hücreleri kullanılarak herhangi bir girişimde bulunulmadan önce, bilim adamlarının herhangi bir insan embriyosu oluşturmasından çok daha önce maymunlar üzerinde test edildiğini görmek istiyor. Bazı güvenlik sorunlarının ancak ikinci nesilde ortaya çıkabileceği konusunda uyarıyor. “Bunu üreme amacıyla kullanmak … ciddi bir şekilde ele almamız gereken çok sayıda etik ve yasal sorunu beraberinde getiriyor” diyor.

*Editörün Notu (3/15/23): Bu cümle, araştırmanın artık yayınlandığını belirtmek için yayınlandıktan sonra eklenmiştir.

Harvard Hukuk Fakültesi’nde tıp etiği konusunda uzmanlaşmış bir hukuk profesörü olan I. Glenn Cohen, yeni araştırmanın bir bütün olarak toplumun in vitro gametogenez, bunun düzenlenmesi ve etik sonuçları hakkında daha sonra değil, bir an önce konuşması gerektiğini gösterdiğini söylüyor.

Bu konuşmalar, teknolojinin kesin kullanımlarına bağlı olabilir. Hayashi sunumu sırasında özellikle yalnızca Turner sendromu, tekniğin potansiyel bir insan kullanım durumu olarak, birinin hücrelerinin yalnızca bir X kromozomu içerdiği kısırlıkla ilişkili nadir bir durum. Ancak Turner sendromlu hastalarla çalışan Telfer, LGBTQ+ kişiler için doğumu kolaylaştırmanın daha yüksek talep gören potansiyel bir uygulama olabileceğini söylüyor.

Cohen, bir e-postada, tekniğin XX-XY kromozomal çifti olmayan çiftlere üremeyi açma şeklinin benzersiz bir soruyu gündeme getirdiğini söyledi. Bilimsel amerikalı. “Ne ölçüde [in vitro gametogenesis] aynı cinsiyetten çiftler için eşitlikte nihai noktayı temsil ediyor mu? o yazdı. “Bu, insanlar için teknolojik olarak uygulanabilir hale gelmeli mi,” diye sordu, “eşcinsel çiftlerin bunu yapmaya hakkı olmalı mı?”