Bilim insanları, erkek hücrelerinden yumurta hücreleri yaparak biyolojik anlamda iki babası olan yavru fareler oluşturdu. Bu gelişme, ileride aynı cinsiyetten çiftlerin biyolojik olarak bir çocuk sahibi olabilmelerini mümkün kılabilir veya şiddetli kısırlık formlarına yönelik yenilikçi tedavilerin kapısını açabilir.
Kyushu Üniversitesi’nde çalışmaları yöneten ve laboratuvar ortamında yetiştirilen yumurta ve sperm konusunda öncü olarak uluslararası alanda tanınan Katsuhiko Hayashi, “Bu, erkek hücrelerinden sağlam memelilerin oositlerinin yapıldığı ilk vaka” dedi.
Hayashi, bu gelişmeyi Çarşamba günü Londra’daki Francis Crick Enstitüsü’ndeki Third International Summit on Human Genome Editing (Üçüncü Uluslararası İnsan Genom Düzenleme Zirvesi)’nde sundu ve bir erkek deri hücresinden insan yumurtası oluşturmanın teknik olarak on yıl içinde mümkün olabileceğini öngördüğünü belirtti. Pek çok bilim insanı, henüz dişi hücrelerden laboratuvar ortamında yetiştirilmiş sağlam insan yumurtaları oluşturulamadığı göz önüne alındığında, bu takvimin iyimser olduğunu düşünüyor.
Daha önce bilim insanları, genetik mühendisliği de dahil olmak üzere karmaşık adımlar zinciriyle teknik olarak iki biyolojik babası olan fareler oluşturmuşlardı. Ancak, erkek hücrelerinden sağlam yumurtaların yetiştirilmesi bu alanda önemli bir ilerleme olarak kabul ediliyor. Hayashi’nin ekibi, laboratuvar ortamında yetiştirilmiş yumurtaların klinik amaçlar için kullanımını için önemli engeller olmasına rağmen, bu başarıyı insan hücreleriyle yeniden oluşturmak istiyor.
“Teknoloji açısından bakıldığında, 10 yıl içinde mümkün olacak” diyor. Ekip aynı zamanda güvenli olduğu kanıtlanırsa, kişisel olarak iki erkeğin bir bebeği sahibi olmalarına izin vermek için bu teknolojinin klinik olarak kullanılmasından yana olduğunu da belirtiyor.
Hayashi’ye göre, tekniğin ayrıca Turner sendromlu kadınlar da dahil olmak üzere şiddetli kısırlık formlarının tedavisinde uygulanması mümkündür ve bu uygulama, araştırmanın ana motivasyonudur.
Bazı bilim insanları, tekniği insan hücrelerine aktarmak için çeşitli zorluklarla karşılaşabileceğini söylüyor. İnsan hücreleri, olgun bir yumurta üretmek için çok daha uzun sürelerde kültüre edilmeleri gerektiğinden istenmeyen genetik değişikliklerin oluşma riskini artırabilir.
Harvard Tıp Fakültesi Dekanı Profesör George Daley, çalışmayı “büyüleyici” olarak nitelendirirken, insan hücrelerinden laboratuvar ortamında üretilmiş gametler oluşturmanın, fare hücreleri için olduğundan daha zor olduğunu belirten diğer çalışmalara da işaret etti. “İnsan gametogenezinin benzersiz biyolojisi hakkında yeterince bilgimiz olmadığından, Hayashi’nin farelerde yaptığı provokatif çalışmayı yeniden üretmek için hala yeterli anlayışa sahip değiliz” dedi.
Önde gelen bir dergide yayınlanması için gönderilen çalışma, erkek XY kromozom kombinasyonunu taşıyan bir deri hücresini dişi XX versiyonuna dönüştürmek için karmaşık bir dizi adımdan oluşuyor.
Erkek farelerden yumurta hücreleri nasıl üretildi?
Erkek deri hücreleri, indüklenmiş pluripotent kök (iPS) hücreleri oluşturmak için bir kök hücre benzeri duruma yeniden programlandı. Bu hücrelerin Y kromozomu silindi ve başka bir hücreden “ödünç alınan” bir X kromozomu ile değiştirildi. Böylece iPS hücreleri iki aynı X kromozomu olan hücreler haline geldi.
“Bunun püf noktası X kromozomunun kopyalanmasıdır,” diye açıklıyor Hayashi. “Gerçekten X kromozomunun çoğaltılması için iyi bir sistem kurmaya çalıştık.”
Elde edilen hücreler, fare yumurtalığı içindeki koşulları yeniden oluşturan bir kültür sistemi yumurtalık organoidine yetiştirildi. Yumurtalar normal spermlerle döllenince, yaklaşık 600 embriyo elde edildi. Daha sonra bu embriyolar bir taşıyıcı farenin rahmine yerleştirildi. Sonuçta yedi fare yavrusunun doğumu gerçekleşti. Veriler sistemin işe yaramış olsa da %1’lik verimlilik ile çok düşük sonuç verdiğini gösteriyor.
Bebek fareler sağlıklı görünüyor ve normal bir yaşam süresine sahipler. Yetişkin hale geldiklerinde yavru sahibi oldular. Hayashi bunu “iyi görünüyorlar, normal büyüyorlar, babalar oluyorlar,” diye açıklıyor. Araştırmacılar şimdi insan hücrelerinden laboratuvar ortamında üretilmiş yumurtaların oluşturulmasını yeniden üretmeye çalışıyorlar.
Kaliforniya Üniversitesi Los Angeles’ta laboratuvar ortamında üretilmiş insan yumurtaları henüz mayotik bölünmenin ötesine geçememiş olsa da, bilim insanları bu konuda çalışmalarına devam ediyorlar. “Şu anda bu darboğazda duruyoruz” diyen Prof. Amander Clark, “Bir sonraki adımlar bir mühendislik zorluğu. Ancak bunu aşmak 10 veya 20 yıl sürebilir” dedi.
İşlemle ilgili endişeler arasında, doğal yolla üretilen bir embriyoya benzemeyen yapay embriyoların uzun vadeli etkileri ve genetik düzenlemelerin yol açabileceği sonuçların belirsizliği de yer alıyor. Ancak araştırmacılar, çocuk yapmak için tasarlanmamış yapay embriyoları klinik çalışmalarda kullanmak yerine, teknikleri doğurganlığı kısıtlı olan kadınların tedavisinde kullanmayı hedeflediklerini belirttiler.
Kaynak
The Guardian. (2023, Mart 8). Scientists create mice with two fathers after making eggs from male cells. https://amp.theguardian.com/science/2023/mar/08/scientists-create-mice-with-two-fathers-after-making-eggs-from-male-cells
