מחקר חדש מאוניברסיטת Oregon Health & Science מתאר את המדע מאחורי טכניקה מבטיחה לטיפול בפוריות על ידי הפיכת תא עור לביצית שמסוגלת לייצר עוברים ברי קיימא.
חוקרים ב-OHSU תיעדו גמטוגנזה חוץ גופית, או IVG, במודל עכבר באמצעות השלבים המקדימים של טכניקה המסתמכת על העברת גרעין של תא עור לביצית שנתרמה שהגרעין שלה הוסר. בניסויים בעכברים, חוקרים שידלו את גרעין תא העור להקטין את הכרומוזומים שלו בחצי, כך שיוכל לאחר מכן להיות מופרי על ידי תא זרע כדי ליצור עובר בר קיימא.
המחקר שפורסם היום בכתב העת התקדמות המדע.
"המטרה היא לייצר ביציות למטופלים שאין להם ביציות משלהם", אמר מחבר בכיר Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., מנהל מרכז OHSU לטיפול בתאים עובריים וגנים.
הטכניקה יכולה לשמש נשים בגיל אימהי מתקדם או עבור אלו שאינן מסוגלות לייצר ביציות בנות קיימא עקב טיפול קודם בסרטן או מסיבות אחרות. זה גם מעלה את האפשרות שלגברים במערכות יחסים חד-מיניות יהיו ילדים שקשורים גנטית לשני ההורים.
במקום לנסות להבדיל בין תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים, או iPSCs, לתאי זרע או ביצית, חוקרי OHSU מתמקדים בטכניקה המבוססת על העברה גרעינית של תאים סומטיים, שבה גרעין תא עור מושתל בביצית תורמת מופשטת מגרעין שלה. בשנת 1996, חוקרים השתמשו בטכניקה זו כדי לשבט כבשה בסקוטלנד בשם דולי.
במקרה זה, החוקרים יצרו שיבוט של הורה אחד.
לעומת זאת, מחקר OHSU תיאר את התוצאה של טכניקה שהביאה לעוברים עם כרומוזומים תרמו מ שניהם הורים. התהליך כולל שלושה שלבים:
- חוקרים משתילים גרעין של תא עור של עכבר לתוך ביצית עכבר שהופשטה מהגרעין שלה.
- הנחיה על ידי ציטופלזמה -; נוזל הממלא תאים -; בתוך הביצית התורמת, גרעין תא העור המושתל משליך מחצית מהכרומוזומים שלו. התהליך דומה למיוזה, כאשר תאים מתחלקים לייצור תאי זרע או ביצית בוגרים. זהו שלב המפתח, וכתוצאה מכך ביצית הפלואידית עם קבוצה אחת של כרומוזומים.
- לאחר מכן החוקרים מפרים את הביצית החדשה בזרע, תהליך הנקרא הפריה חוץ גופית. זה יוצר עובר דיפלואידי עם שתי קבוצות של כרומוזומים -; מה שבסופו של דבר יביא לצאצאים בריאים עם תרומות גנטיות שוות משני ההורים.
חוקרי OHSU הדגימו בעבר את הוכחת הרעיון במחקר שפורסם בינואר 2022, אך המחקר החדש הולך רחוק יותר על ידי ריצוף מדוקדק של הכרומוזומים.
החוקרים גילו שגרעין תא העור הפריד את הכרומוזומים שלו בכל פעם שהוא הושתל בביצית התורמת. במקרים נדירים זה קרה בצורה מושלמת, עם אחד מכל זוג של כרומוזומי ביצית וזרע תואמים.
"הפרסום הזה בעצם מראה איך השגנו הפלואידיה", אמר מיטליפוב. "בשלב הבא של מחקר זה, נקבע כיצד אנו משפרים את הזיווג הזה כך שכל זוג כרומוזומים נפרד בצורה נכונה."
מעבדות ברחבי העולם מעורבות בטכניקה שונה של IVG הכוללת תהליך עתיר זמן של תכנות מחדש של תאי עור להפוך ל-iPSCs, ולאחר מכן בידול שלהם להפוך לתאי ביצית או זרע.
אנחנו מדלגים על כל השלב הזה של תכנות מחדש של התא. היתרון של הטכניקה שלנו הוא שהיא מונעת את זמן התרבות הארוך שלוקח לתכנת מחדש את התא. במשך מספר חודשים, הרבה שינויים גנטיים ואפיגנטיים עלולים לקרות".
פאולה אמאטו, פרופסור, מיילדות וגינקולוגיה, בית הספר לרפואה, אוניברסיטת אורגון לבריאות ומדע
למרות שחוקרים חוקרים את הטכניקה גם בביצי אדם ובעוברים מוקדמים, אמר אמאטו שיעברו שנים עד שהטכניקה תהיה מוכנה לשימוש קליני.
"זה נותן לנו הרבה תובנות", אמרה. "אבל יש עדיין הרבה עבודה שצריך לעשות כדי להבין איך הכרומוזומים האלה משתלבים וכיצד הם מתחלקים נאמנה כדי לשחזר בפועל את מה שקורה בטבע."
