Plemniki in vitro

PlemnikiZespołowi naukowców z Uniwersytetu w Newcastle (Wieka Brytania) udało się opracować metodę uzyskiwania zdrowych, ludzkich plemników z probówki. Do uzyskania tego efektu wykorzystano embrionalne komórki macierzyste.

Chociaż użycie embrionalnych komórek macierzystych uważane jest za dość kontrowersyjne, naukowcy uważają, że może być to kolejny krok w leczeniu niepłodności. Może przyczynić się także do poznanie przyczyn powstawanie wielu rodzajów niepłodności w tym po chemioterapii u osób cierpiących na raka. Jak przyznają autorzy na razie celem ich nie jest leczenie niepłodności, a dokładne poznanie procesów spermatogenezy (kolejnych etapów powstawania plemników).

Kiedy w 1978 roku urodził się pierwszy człowiek z probówki Patrick Steptoe i Robert Edwards wcześniej zużyli ponad 200 embrionów nim udało się im jeden utrzymać przy życiu. Do tego większość kobiet nie wiedziała, że jest dawczynią komórek jajowych do prac nad niepłodnością. Pobierano je okazjonalnie przy innych badaniach. Obecnie jest to bardzo popularna metoda leczenia niepłodności i rocznie na całym świecie przychodzi około 250 tysięcy dzieci poczętych in vitro (tłumacząc z łaciny „w szkle”).

Do prac nad hodowlą plemników komórki macierzyste pobrano z kilkudniowych zarodków także uzyskanych metodą in vitro. Utrzymując je w temperaturze ciała i pobudzając chemicznie zmuszono do dalszych podziałów i różnicowania się. Z tak powstałego zlepka używając znaczników genetycznych, wyróżniono komórki macierzyste linii płciowej. Następnie przez kolejne cztery do sześciu tygodni poddawano je dalszemu pobudzaniu do rozwoju i różnicowania. Wynikiem było przeobrażenie się niektórych z nich w zdrowo wyglądające plemniki ludzkie.

Przełomem okazało się dodanie do pożywki kwasu retinowego (pochodny witaminie A). Jego obecność doprowadziła do formowani się linii komórek bardzo zbliżonych do powstających przy produkcji plemników u mężczyzn. Jak pokazały badania początkowe etapy formowania plemnika są zdolne przejść także komórki macierzyste żeńskie (z dwoma chromosomami XX i bez Y). Prawidłowo przekształcają się one tylko do etapu spermatogonia nie potrafiąc rozwijać się dalej. Do prawidłowego pełnego przekształcenia w plemniki potrzebne są komórki zarodkowe z chromosomem Y.

Plemniki poddane zwyczajowym testom na zdrowotność nasienia: prawidłowo wykształcona witka, odpowiednia zawartość DNA, ruchliwość, wykazały u 3% z nich pełną kwalifikację do rozrodu.

Jednak do czasu przetestowania ich przy próbie zapłodnienia nie można na sto procent określić czy są w pełni dojrzałe. Na dzień dzisiejszy prawo w Wielkiej Brytanii nie dopuszcza możliwości użycia tak wyhodowanych plemników w leczeniu niepłodności.

Udane próby z uzyskaniem plemników in vitro od ssaków dwa lata wcześniej przeprowadził K. Nayernia z Uniwersytetu w Newcastle. Prace przeprowadzono na myszach. Zastosowanie tak osiągniętych plemników do sztucznego zapłodnienia doprowadziło do narodzin nie całkiem zdrowego potomstwa.

Po ukazaniu się powyższego komunikatu w newsach nature.com, rozgorzała głośna dyskusja nad prawidłowością przeprowadzonych badań i rzetelnością osiągniętych wyników. Ponieważ w polemice pojawiają się głosy za badaczami jak i zarzucające im co najmniej zbytni optymizm (w niektórych komentarzach także plagiat fragmentów innej pracy) w interpretacji osiągniętych wyników, za ich pełnym potwierdzeniem należy jeszcze poczekać. Jak przyznali sami badacze za plagiat można uznać dwa zdania, które nieopatrzenie zastały zaczerpnięte z innej pracy i umieszczone na początku ich publikacji. Brak jednak zarzut merytorycznych do sposobu przeprowadzenia badań. Po niezbędnych poprawkach praca ponownie zostanie skierowana do druku.

Źródło:
- nature.com, 07.07.2009r., Sperm-like cells made from human embryonic stem cells,
- nature.com, 30.07.2009r., Editor retracts sperm-creation paper.