Het is wetenschappers voor het eerst gelukt met menselijke lichaamscellen eicellen te maken, waaruit zich na bevruchting ook nog eens embryo’s ontwikkelden.
Hanneke de Klerck is wetenschapsredacteur van de Volkskrant.
Amerikaanse wetenschappers zijn erin geslaagd met menselijke huidcellen eicellen aan te passen, waaruit na bevruchting embryo’s zijn gegroeid. Dat zou een manier kunnen bieden om onvruchtbaarheid te behandelen en toch een genetisch eigen kind te krijgen.
Het onderzoek, dat dinsdag is gepubliceerd in Nature Communications, laat zien dat de techniek in principe mogelijk is, maar de onderzoekers moeten nog belangrijke vragen oplossen voordat ze die veilig kunnen toepassen.
Japanse onderzoekers beschreven in 2016 al hoe het ze was gelukt huidcellen van muizen te herprogrammeren tot eicellen. Dat ging nog wel via een tussenstap: van de huidcellen werden eerst stamcellen gemaakt, het soort cellen dat zich nog niet heeft gespecialiseerd. Bij mensen was het tot nog toe niet gelukt.
Shoukhrat Mitalipov en zijn collega’s van de Oregon Health & Science University in Portland transplanteerden de kern van een huidcel naar een rijpe eicel waaruit de kern was verwijderd. Probleem daarbij is dat zo’n cel te veel chromosomen heeft. Cellen zoals huidcellen hebben 46 chromosomen, geslachtscellen hebben er maar de helft. Na de bevruchting smelten de 23 chromosomen van de eicel en de 23 van de zaadcel samen tot 23 paar chromosomen, de helft van de moeder, de andere helft van de vader.
Om het probleem aan te pakken gebruikten de onderzoekers een proces dat lijkt op dat waarmee geslachtscellen van nature worden gevormd. Met hun techniek konden ze de overtollige chromosomen verwijderen, waarna ze uiteindelijk 82 eicellen overhielden die ze in het laboratorium bevruchtten.
Daarna bleek dat veel van de bevruchte eicellen zich niet ontwikkelden. Uiteindelijk groeide nog geen 9 procent van de bevruchte eicellen uit tot een blastocyste, het klompje cellen dat het vroege beginstadium van een embryo vormt. De gemaakte embryo’s werden niet langer gekweekt dan zes dagen, de grens die wordt gehanteerd voor plaatsing in de baarmoeder en voor eventuele genetische testen die daaraan voorafgaan.
Dat bij veel eicellen de deling al heel vroeg stopte, kan komen doordat er toch een abnormaal aantal chromosomen in zat, of doordat ze niet goed genoeg waren geprogrammeerd om te beginnen met delen, schrijven de onderzoekers. Ze konden het verschil tussen die beide oorzaken niet onderscheiden. Omdat er zo weinig embryo’s tot ontwikkeling kwamen, en er in alle uiteindelijk wel iets mis bleek met het aantal chromosomen, denken ze dat beide oorzaken hebben bijgedragen.
De transplantatie van een eicelkern naar een andere eicel waaruit de kern is verwijderd, is een techniek waarvan de werking al wel is bewezen. In 2016 werd in New York de eerste baby met DNA van drie ouders geboren: een jongetje van wie de moeder een DNA-afwijking heeft in haar mitochondriën, de energiefabriekjes die los drijven in de cel. Om zijn geboorte mogelijk te maken, vervingen onderzoekers de kern van een donoreicel door de kern van een eicel van zijn moeder.
Susana Chuva de Sousa Lopes is hoogleraar ontwikkelingsbiologie, in het bijzonder die van de mens, aan het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC). Zij wijst erop dat dit soort onderzoek in de VS wel, maar in veel andere landen waaronder Nederland, niet is toegestaan. In Nederland mogen in het lab embryo’s worden gemaakt voor vruchtbaarheidsbehandelingen zoals ivf. Onderzoek aan overgebleven embryo’s is toegestaan, maar ze speciaal produceren voor onderzoek is verboden. In Nederland is het ook verboden eiceldonoren te betalen – het team van Mitalipov betaalde tussen de 7.000 en 8.000 dollar per donatiecyclus, een gebruikelijk bedrag in de VS. Voor het onderzoek doneerden vrijwilligers huidcellen, spermacellen of rijpe eicellen.
‘Het is een mooie, baanbrekende studie, maar nog wel toekomstmuziek’, zegt Chuva de Sousa Lopes. ‘Je kan het glas halfvol of halfleeg zien. Het blijkt in principe mogelijk deze techniek toe te passen, maar er was niet één embryo dat geen chromosomale afwijkingen had.’
Op zichzelf is de techniek veelbelovend, vindt ze, maar de vraag blijft of het probleem met de chromosomen kan worden opgelost.
Als dat lukt, is deze techniek sneller dan de klassieke manier, waarbij de tussenstap met stamcellen wordt gebruikt. Dat het bij muizen op die manier al is gelukt van huidcellen geslachtscellen te maken, verklaart Chuva de Sousa Lopes doordat de voortplanting bij muizen beter is onderzocht.
Muizen als proefdieren zijn gemakkelijker te onderzoeken dan mensen, want ze zijn genetisch identiek. Ze worden via inteelt expres zo gefokt, om te zorgen dat proeven zo min mogelijk worden beïnvloed door de genetische eigenschappen van de muizen zelf. Ook kunnen onderzoekers jonge vrouwtjes kiezen om hun proeven naar voortplanting mee te doen. ‘Maar mensen verschillen van elkaar, en bij mensen weet je niet wat de kwaliteit van de eicellen is.’
Mocht het ooit lukken huidcellen (of andere lichaamscellen) te gebruiken om eicellen te modificeren, dan wordt het voor wensouders die onvruchtbaar zijn misschien mogelijk om genetisch eigen kinderen te krijgen. Ook zouden twee vaders, met hulp van een eiceldonor, een genetisch eigen kind kunnen krijgen – een kind dus met DNA van drie ouders.
Muisjes met twee vaders zijn al geboren. De Japanse onderzoekers onder leiding van Katsuhiko Hayashi die in 2016 muizenembryo’s maakten met met behulp van huidcellen, beschreven twee jaar geleden in Nature hoe het ze was gelukt muisjes te maken met twee vaders. Begin dit jaar maakten Chinese onderzoekers in Cell Stem Cell bekend dat muizen met twee vaders die zij hadden gekweekt de volwassenheid hadden bereikt – bij muizen is dat zes weken. Wel hadden die muizen afwijkingen en bleken ze onvruchtbaar.
Luister hieronder naar onze wetenschapspodcast Ondertussen in de kosmos. Kijk voor al onze podcasts op volkskrant.nl/podcasts.
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant