Komórki skóry przeprogramowane w ludzkie komórki jajowe

Naukowcy tworzą komórki jajowe ze skóry – ale metoda nie jest jeszcze gotowa dla pacjentów

Pod koniec września 2025 roku zespół z Oregon Health & Science University opublikował badanie eksperymentalne wykazujące, że jądra pobrane z dorosłych ludzkich komórek skóry mogą zostać umieszczone w komórkach jajowych dawczyń i skłonione do zachowywania się jak komórki rozrodcze. Grupa wykorzystala somatyczny transfer jądra komórkowego – ten sam podstawowy zabieg laboratoryjny, który stoi za klonowaniem – wraz z celowo wywołanym podziałem redukcyjnym, który autorzy nazywają „mitomejozą”, aby odrzucić około połowy chromosomów i wytworzyć komórki jajowe, które mogłyby zostać zapłodnione in vitro. Eksperyment pozwolił na uzyskanie w laboratorium wczesnych embrionów, jednak niosły one liczne anomalie chromosomalne i nie były hodowane poza stadium przedimplantacyjne.

Jak działa ta metoda w prostych słowach

Normalne komórki ciała (somatyczne) zawierają dwa pełne zestawy chromosomów. Gamety – komórki jajowe i plemniki – zawierają jeden. Aby wytworzyć komórkę jajową z jądra somatycznego, naukowcy usunęli jądro dojrzałej komórki jajowej dawczyni i zastąpili je jądrem komórki skóry. Cytoplazma komórki jajowej zmusza następnie przeszczepione jądro do przejścia w stan przypominający metafazę. Zamiast standardowych ścieżek mitotycznych lub mejotycznych, zespół wywołał eksperymentalny podział redukcyjny („mitomejozę”) i zastosował protokół aktywacji, aby pozwolić połowie chromosomów na wydzielenie się do ciałka kierunkowego, podczas gdy reszta pozostała w haploidalnym przedjądrzu. To przedjądrze mogło następnie zostać zapłodnione plemnikiem w laboratorium. Autorzy opisują, w jaki sposób selektywny inhibitor kinaz zależnych od cyklin (roscowityna) oraz elektroporacja były niezbędne do przełamania zahamowania cyklu i umożliwienia zajścia podziału redukcyjnego.

Co udało się osiągnąć, a co poszło nie tak

Zespół poinformował o wytworzeniu 82 zrekonstruowanych oocytów, które następnie zostały zapłodnione. Rozwój większości z nich został wcześnie zahamowany; około 9% dotarło do stadium blastocysty sześć dni po zapłodnieniu – momentu, w którym embriony są zazwyczaj rozważane do transferu w klinikach IVF. Co kluczowe, sekwencjonowanie genomu wykazało, że segregacja chromosomów podczas mitomejozy była w zasadzie losowa: niektóre embriony zachowały niemal haploidalne zestawy, inne zachowały pełny zestaw diploidalny, a wiele niosło niezrównoważoną liczbę chromosomów lub ich braki. Te aneuploidie i wzorce mozaicyzmu wyjaśniają, dlaczego żaden z laboratoryjnych embrionów nie nadawał się do transferu ani dalszego rozwoju. Autorzy oraz materiały prasowe uniwersytetu podkreślają, że jest to dowód słuszności koncepcji (proof of concept), a nie technika kliniczna, i szacują, że przed rozważeniem bezpieczeństwa i skuteczności u ludzi pozostaje wiele lat pracy.

Dlaczego jest to interesujące naukowo

Wynik jest godny uwagi, ponieważ pokazuje, że ludzkie genomy somatyczne można zmusić do przejścia w redukcyjny stan przypominający gametę wewnątrz cytoplazmy komórki jajowej – co wielu badaczy uważało za niezwykle trudne lub wręcz niemożliwe. Jest to odrębna ścieżka od szerzej omawianej drogi do wytwarzania gamet w laboratorium, która wykorzystuje indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC), a następnie różnicuje te komórki w progenitorowe komórki linii płciowej. Somatyczny transfer jądra komórkowego (SCNT) omija długi czas rozwoju wymagany do przekształcenia komórek iPS w oocyty i wykorzystuje cytoplazmę dojrzałej komórki jajowej – która zawiera czynniki matczyne niezbędne do wczesnego przeprogramowania embrionalnego. Mimo to badanie pokazuje, że same te czynniki matczyne nie gwarantują wiernego parowania chromosomów i rekombinacji – procesów, które w naturalnej mejozie pomagają zapewnić zrównoważone zestawy chromosomów.

Kluczowe przeszkody techniczne

• Losowa segregacja i brak rekombinacji: Sekwencjonowanie wykazało, że chromosomy homologiczne segregowały losowo bez rekombinacji typu crossover, którą mejoza wykorzystuje do parowania i wymiany DNA między homologami, co podważa integralność genomu.
• Aneuploidia i mozaicyzm: Wiele embrionów miało zbyt mało lub zbyt wiele chromosomów bądź mieszankę linii komórkowych o różnej liczbie chromosomów, co zazwyczaj uniemożliwia normalny rozwój.
• Niska wydajność: Tylko niewielka część zmanipulowanych komórek jajowych utworzyła blastocysty, a większość zatrzymała się na bardzo wczesnych etapach podziału. Wymagane są dalsze prace nad zwiększeniem zarówno precyzji, jak i wydajności.

Potencjalne zastosowania i dlaczego perspektywa czasowa jest odległa

Gdyby udało się rozwiązać podstawowe problemy, technika ta mogłaby w zasadzie pozwolić na tworzenie genetycznie spokrewnionych komórek jajowych dla osób, które nie posiadają zdolnych do życia oocytów – takich jak osoby po chorobach nowotworowych, starsze kobiety, których komórki jajowe nie wytwarzają już zdrowych embrionów, czy osoby w związkach jednopłciowych poszukujące genetycznie spokrewnionego dziecka. Jednak autorzy i niezależni eksperci starannie podkreślają dystans dzielący laboratoryjny dowód słuszności koncepcji od jakiegokolwiek zastosowania klinicznego. Wskazują na błędy chromosomalne oraz złożoność regulacyjną i etyczną, szacując, że potrzeba co najmniej dekady badań przedklinicznych, zanim jakiekolwiek próby na ludziach mogłyby zostać w ogóle rozważone, zakładając, że takie próby byłyby dozwolone. Samo badanie podlegało przeglądowi instytucjonalnemu i stałemu nadzorowi.

Jak to wpisuje się w globalne prace nad gametogenezą in vitro

Naukowcy na całym świecie badają różne drogi do wytworzenia gamet w laboratorium. Niektóre grupy dążą do wytworzenia komórek jajowych z komórek iPS przy użyciu etapowego różnicowania i złożonej współhodowli z somatycznymi komórkami jajnika; inne wykazały funkcjonalne oocyty u myszy przy użyciu metod całkowicie in vitro. Prace na myszach pokazują, że donoszenie ciąży jest w zasadzie możliwe, ale przeniesienie tych receptur na biologię człowieka jest uporczywie trudne, ponieważ rozwój ludzkich komórek płciowych jest wolniejszy i inaczej regulowany. Nowe podejście SCNT/mitomejozy jest alternatywną ścieżką, która podkreśla zarówno kreatywne opcje techniczne, jak i poważne bariery biologiczne w tej dziedzinie.

Etyka, regulacje i debata publiczna

Każda metoda wytwarzania zdolnych do zapłodnienia ludzkich komórek jajowych budzi pytania prawne i etyczne dotyczące badań nad embrionami, zastosowań reprodukcyjnych oraz społecznych implikacji inżynierii gamet. Komentatorzy i organy regulacyjne wzywają do szerokiego zaangażowania społecznego, przejrzystego nadzoru i jasnych ram prawnych przed podjęciem prób wykorzystania takich technik w prokreacji. Autorzy zauważają, że ich badanie zostało przeprowadzone pod nadzorem instytucjonalnej komisji rewizyjnej i komitetu ds. bezpieczeństwa danych, ale uznają również, że w miarę postępu nauki niezbędna będzie debata społeczna.

Podsumowanie

Badanie OHSU demonstruje kreatywną, nowatorską pod względem technicznym drogę, która może pozwolić na wytworzenie ludzkich komórek jajowych zawierających genomy pochodzące z dorosłych komórek skóry – co stanowi kamień milowy w laboratoryjnej biologii rozrodu. Jednak „szum” w chromosomach – losowa segregacja, aneuploidia i niska wydajność – jest wyraźnym przypomnieniem, że dowód słuszności koncepcji jest daleki od dowodu bezpieczeństwa czy gotowości. Droga od wyniku laboratoryjnego do etycznego, uregulowanego zastosowania klinicznego prowadzi przez zakrojone na szeroką skalę prace biologiczne oraz rozbudowaną dyskusję społeczną i regulacyjną. Obecnie publikację tę należy traktować jako ważny postęp eksperymentalny, który otwiera więcej pytań, niż daje odpowiedzi.