Νέα μελέτη αποκαλύπτει την ασφάλεια μιας αμφιλεγόμενης τεχνικής εμβρύων 3 γονέων
Όταν ένα μωρό γεννήθηκε με τρεις βιολογικούς γονείς το 2016, υπήρχαν ανησυχίες σχετικά με την ηθική και την ασφάλεια της διαδικασίας.
Κατά τη διάρκεια της πειραματικής διαδικασίας, το πυρηνικό DNA της μητέρας μεταμοσχεύθηκε σε ωάριο δότη και αφαιρέθηκε το δικό του πυρηνικό DNA. Στη συνέχεια, οι γιατροί γονιμοποίησαν το ωάριο δότη με το μεταμοσχευμένο πυρηνικό DNA χρησιμοποιώντας το σπέρμα του συζύγου.
Αυτή η διαδικασία είχε σκοπό να αποτρέψει το παιδί από το να κληρονομήσει μια σπάνια νευρολογική ασθένεια που ονομάζεται σύνδρομο Leigh, η οποία μπορεί να μεταδοθεί μέσω των μητρικών μιτοχονδρίων.
Η ανησυχία ήταν ότι τα ίχνη των μητρικών μιτοχονδρίων που εξήχθησαν κατά τη μεταφορά της ατράκτου θα πολλαπλασιάζονταν, δημιουργώντας προβλήματα υγείας στο παιδί.
Η μεταφορά ατράκτου περιλαμβάνει την εξαγωγή της ατρακτοειδούς ομάδας χρωμοσωμάτων που περιέχει το πυρηνικό DNA της μητέρας από ένα ωάριο.
Ωστόσο, μια μελέτη που εξετάζει την επίδραση αυτής της διαδικασίας στη γενετική μεμονωμένων κυττάρων πέντε ημέρες μετά τη γονιμοποίηση, διαπίστωσε ότι δεν διαφέρουν από μια ομάδα ελέγχου, υποδηλώνοντας ότι η διαδικασία δεν επηρεάζει την εμβρυϊκή ανάπτυξη στα αρχικά της στάδια.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια μέθοδο προσδιορισμού αλληλουχίας τριπλής ωμικής μονοκυττάρου για να εξετάσουν το γονιδίωμα, το μεθυλικό DNA και το μεταγραφικό για δεκάδες κύτταρα στο στάδιο ανάπτυξης της βλαστοκύστης.
"Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι η μεταφορά της ατράκτου φαίνεται γενικά ασφαλής για την εμβρυϊκή ανάπτυξη, με μια σχετικά μικρή καθυστέρηση στη διαδικασία απομεθυλίωσης του DNA στο στάδιο της βλαστοκύστης", αναφέρουν οι συγγραφείς.
«Η θεραπεία μιτοχονδριακής υποκατάστασης είναι ένα αμφιλεγόμενο πεδίο», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Wei Shang, μαιευτήρας και γυναικολόγος στο Κινεζικό Γενικό Νοσοκομείο PLA στο Πεκίνο. "Με την έρευνά μας, ελπίζουμε να παρέχουμε τα θεμέλια για την ανάπτυξη της τεχνικής."
Ο Dietrich Egli, βιολόγος βλαστοκυττάρων στο Πανεπιστήμιο Columbia, είπε στο Nature η μελέτη ήταν "μοναδική και υπέροχη" λόγω των δεδομένων υψηλής ποιότητας.
"Αυτή είναι η πρώτη [μελέτη] που πραγματοποίησε μια τόσο ολοκληρωμένη σύγκριση ανθρώπινων εμβρύων που δημιουργήθηκαν με μεταφορά ατράκτου", είπε.
Το πρώτο παιδί που συνελήφθη χρησιμοποιώντας μιτοχόνδρια δότη και τη μέθοδο μεταφοράς ατράκτου το 2016 δεν είχε προβλήματα υγείας επτά μήνες μετά τη γέννηση, αλλά οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις δεν είναι ακόμη γνωστές.
«Τα μητρικά μιτοχόνδρια και ο πυρήνας συνυπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, επομένως ίσως ο πυρήνας να προτιμά κύτταρα με μητρικά μιτοχόνδρια», λέει ο Min Jiang, βιολόγος μιτοχονδρίων στο Πανεπιστήμιο Westlake στο Hangzhou στην Κίνα.
"Μέχρι στιγμής, οι μελέτες δείχνουν ότι η μεταφορά της ατράκτου λειτουργεί. Αλλά η μακροπρόθεσμη υγεία των παιδιών που γεννιούνται χρησιμοποιώντας τη θεραπεία θα πρέπει να διερευνηθεί με κλινικές δοκιμές", λέει.
Στην περίπτωση του 2016, μεταφέρθηκε λιγότερο από το 5 τοις εκατό του μητρικού μιτοχονδριακού DNA που περιείχε την παθολογική παραλλαγή. Οι τρέχουσες τεχνικές μπορούν να το μειώσουν στο 2 τοις εκατό.
Οι κυβερνήσεις του Ηνωμένου Βασιλείου και της Αυστραλίας έχουν νομιμοποιήσει τη δωρεά μιτοχονδρίων για την πρόληψη σοβαρών γενετικών κληρονομικών ασθενειών. Ωστόσο, εξακολουθεί να απαγορεύεται στις ΗΠΑ και η νομιμότητά του είναι αβέβαιη στην Κίνα.
Το σύνδρομο Leigh είναι μία από τις λίγες ασθένειες που προκαλούνται από παθολογικές παραλλαγές στα μητρικά μιτοχόνδρια και επηρεάζουν έως και 1 στα 5.000 παιδιά.
Τα παιδιά με σύνδρομο Leigh συνήθως δεν επιβιώνουν μετά την ηλικία των δύο ή τριών ετών. Χάνουν τις διανοητικές, κινητικές και καταπιητικές ικανότητες και παρουσιάζουν αναπνευστικές δυσκολίες, έμετο, διάρροια και αδυναμία να ευδοκιμήσουν.
Το μεγαλύτερο μέρος του DNA στα ανθρώπινα έμβρυα προέρχεται από τον πυρήνα μέσα στο ανθρώπινο ωάριο και το σπέρμα. Αλλά τα μιτοχόνδρια, τα οποία είναι οι εστίες ισχύος του κυττάρου, περιέχουν επίσης κάποιο DNA. Υπάρχουν έως και 25.000 γονίδια στον πυρήνα και μόλις 37 γονίδια στα μιτοχόνδρια.
Το σπέρμα περιέχει κάποιο μιτοχονδριακό DNA, αλλά καταστρέφεται κατά τη διαδικασία γονιμοποίησης και επομένως μόνο τα μιτοχόνδρια της μητέρας μένουν να αναπαραχθούν.
Αυτή η εργασία δημοσιεύτηκε στο PLOS Biology.
