Primitive menneskelige æg modnet i laboratoriet for første gang

af Jessica Hamselou

menneskelige æg er modnet fra deres mest primitive tilstand til fuld udvikling i laboratoriet for første gang. De resulterende æg er klar til at blive befrugtet, og hvis de er sunde, kan de i teorien bruges til at fremme IVF-behandlinger samt hjælpe kvinder, der havde kræft, da de var unge.

“det er virkelig spændende,” siger Michael Dahan på McGill University Health Center i Montreal, Canada, som ikke var involveret i arbejdet. “Det har potentialet til at forbedre behandlingen.”

forskere har forsøgt at udvikle humane æg-og sædceller i laboratoriet i årevis for bedre at forstå, hvordan disse celler fungerer, og for at forbedre behandlingerne for det voksende antal infertile par og individer. Men indtil nu har de kun formået det i dyr som mus.

“at arbejde med musevæv er utroligt let,” siger Evelyn Telfer ved University of Edinburgh, der ledede det nye arbejde. “Sammensætningen af humant væv er helt anderledes, og er ikke ligetil.”Dette skyldes dels tilstedeværelsen af flere understøttende celler, der omgiver ægget, hvilket gør det vanskeligere at få adgang til og arbejde med, siger hun.Telfers team har overvundet denne forhindring ved at holde ud med deres teknik i årevis og løbende tilpasse den for at få betingelserne rigtige for ægvækst. “Vi har været bullish,” siger Telfer. I deres procedure starter holdet med små stykker ovarievæv, taget fra 10 kvindelige frivillige under kejsersnitskirurgi.

holdet ser derefter efter, hvad der kaldes “primordiale follikler” – små strukturer, som hver har potentialet til at frigive et æg. Kvinder menes at være født med alle de follikler, de nogensinde vil have. De fleste follikler forbliver inaktive i en kvindes liv, men nogle begynder at vokse for at frigive et æg i ægløsning. “Hos mennesker kan de sidde der i 40 år, før de begynder at vokse,” siger Telfer.

fuldt moden

de primordiale follikler placeres derefter i en næringsrig væske, hvor de begynder at vokse. Der er ingen særlig ingrediens, der kickstarter væksten, siger Telfer. Hun mener, at handlingen med at hugge æggestokken er nok til at aktivere udvikling. Dette chimes med resultaterne fra en japansk gruppe, der i det væsentlige hugger stykker af kvinders æggestokke og genimplanterer dem for at forbedre deres fertilitet.Telfer og hendes kolleger fjernede derefter de enkelte æg fra hver follikel og fokuserede på at få dem til at vokse alene til en størrelse, du ville se ved ægløsning.

mens nogle af æggene mislykkedes undervejs, fortsatte en brøkdel med at udvikle sig til en fuldt moden tilstand. Holdet kunne fortælle, at disse æg var klar til at blive befrugtet, fordi de havde gennemgået et centralt stadium af celledeling, hvor antallet af kromosomer halveres. Slutresultatet er en stor ægcelle med 23 uparrede kromosomer – klar til at blive kombineret med en sædcelle – og en meget mindre sfære af cytoplasma indeholdende de andre kromosomer, der er kendt som en polær krop. Disse har tendens til at blive brudt ned i en kvindes krop.

af de 310 primordiale follikler, som holdet startede med, overlevede 87 den indledende fase af eksperimentet. Fra disse var holdet i stand til at opnå 32 fuldt modne æg. Hele processen tog mellem 21 og 22 dage.

disse æg er teknisk klar til at blive befrugtet med sæd. Holdet har endnu ikke en licens til at gøre dette, men har ansøgt om en. Hvis det kan føre til sunde embryoner, kan teknikken potentielt bruges i en række fertilitetsbehandlinger.

unge piger med kræft har ofte stykker af deres æggestokke fjernet, før de modtager behandlinger, der kan skade deres ægforsyning. Ideen er at genimplantere vævet, når pigerne er ældre, og klar til at starte en familie. Men nogle gange er dette ikke ideelt – vævet kan for eksempel indeholde resterende kræftceller.

bedre IVF

Telfer ‘ s teknik kunne give et alternativ. Hvis modne æg kunne udvikles fra æggestokkens væv i laboratoriet, kunne disse befrugtes som en del af IVF, hvilket kun tillader de resulterende embryoner at blive implanteret.

i teorien kunne teknikken også bruges til at forbedre IVF. I øjeblikket får kvinder, der vælger IVF, ofte udmattende hormonbehandlinger, som udløser frigivelse af flere æg. Disse opsamles derefter og befrugtes med sæd i laboratoriet. Nogle gange kan æggene være for umodne til at bruge, siger Dahan. I disse tilfælde er der en chance for, at den nye teknik kan bringe dem op til bunden, øge det samlede antal til rådighed for IVF og øge en kvindes odds for at blive gravid. “Det er noget, vi kunne bruge til at hjælpe med at udvikle, vi ville have været nødt til at kassere i fortiden,” siger han.

der er andre potentielle fordele ved IVF. Hvis ovarievæv kan bruges til at opnå modne ægceller i laboratoriet, så hvorfor ikke omgå hormonbehandlinger og ægekstraktion helt? Kirurgi for at fjerne et stykke æggestok er invasivt, og risikoen ville ikke være berettiget i de fleste tilfælde, siger Dahan. Men for kvinder, der allerede har operation, såsom endometriose – en almindelig årsag til kvindelig infertilitet – kan dette være en mulighed i fremtiden, siger han.

før det skal holdet være sikker på, at æggene er sunde. Mens de ser fuldt modnet ud, er de ikke identiske med dem, der frigives af æggestokke. Især er de polære kroppe, de producerer, meget større end normalt – mindst dobbelt så store, siger Telfer.

dette kan være ufarligt, da de polære kroppe alligevel kasseres, men hvis æggene mister værdifuld cytoplasma – inklusive de energiforsyningsrum, den indeholder-kan de ende med at blive dårligere stillet som et resultat.i mellemtiden håber Telfer, at teknikken vil hjælpe hende og andre med at forstå mere om, hvordan æg udvikler sig, og hvad der går galt i fertilitetsforstyrrelser, der fører til mangel på æg, kendt som primær ovarieinsufficiens. “Der er flere forhold, hvor kvinder mister deres æg meget tidligere i livet, eller de vokser ikke,” siger hun. “Hvis vi kunne forstå processen … kunne vi udvikle behandlinger til det.”