Umani primitivi uova maturata in laboratorio per la prima volta

Da Jessica Hamzelou

Ovuli umani sono stati maturati dal loro primitivo stato di pieno sviluppo in laboratorio per la prima volta. Le uova risultanti sono pronte per essere fecondate e, se sane, potrebbero in teoria essere utilizzate per promuovere i trattamenti IVF e aiutare le donne che hanno avuto il cancro quando erano giovani.

“È davvero eccitante”, dice Michael Dahan del McGill University Health Centre di Montreal, in Canada, che non è stato coinvolto nel lavoro. “Ha il potenziale per migliorare il trattamento.”

Gli scienziati hanno cercato di sviluppare ovuli e spermatozoi umani in laboratorio per anni, al fine di capire meglio come funzionano queste cellule e di migliorare i trattamenti per il crescente numero di coppie e individui infertili. Ma fino ad ora, hanno gestito solo in animali come topi.

“Lavorare con il tessuto del mouse è incredibilmente facile”, afferma Evelyn Telfer dell’Università di Edimburgo, che ha guidato il nuovo lavoro. “La composizione del tessuto umano è molto diversa e non è semplice.”Ciò è in parte dovuto alla presenza di più cellule di supporto che circondano l’uovo, rendendo più difficile l’accesso e il lavoro con, dice.

Il team di Telfer ha superato questo ostacolo perseverando con la loro tecnica per anni, modificandola continuamente per ottenere le condizioni giuste per la crescita delle uova. ” Siamo stati rialzisti”, dice Telfer. Nella loro procedura, il team inizia con piccoli pezzi di tessuto ovarico, prelevati da 10 volontarie durante l’intervento di taglio cesareo.

Il team cerca quindi quelli che vengono chiamati “follicoli primordiali” – piccole strutture che hanno ciascuna il potenziale per rilasciare un uovo. Si pensa che le donne nascano con tutti i follicoli che avranno mai. La maggior parte dei follicoli rimane inattiva durante la vita di una donna, ma alcuni iniziano a crescere per rilasciare un uovo nell’ovulazione. ” Negli esseri umani, possono stare lì per 40 anni prima di iniziare a crescere”, afferma Telfer.

Completamente maturo

I follicoli primordiali vengono quindi posti in un liquido ricco di sostanze nutritive, dove iniziano a crescere. Non v’è alcun ingrediente particolare che kickstarts la crescita, dice Telfer. Crede che l’atto di tagliare l’ovaia sia sufficiente per attivare lo sviluppo. Questo carillon con i risultati di un gruppo giapponese, che essenzialmente tagliare pezzi di ovaie delle donne e ri-impiantare loro di migliorare la loro fertilità.

Telfer e i suoi colleghi hanno quindi rimosso le singole uova da ciascun follicolo e si sono concentrati sul farli crescere da soli fino a una dimensione che si vedrebbe all’ovulazione.

Mentre alcune delle uova hanno fallito lungo la strada, una frazione ha continuato a svilupparsi fino a uno stato completamente maturo. Il team ha potuto dire che queste uova erano pronte per essere fecondate perché avevano subito una fase chiave della divisione cellulare, in cui il numero di cromosomi è dimezzato. Il risultato finale è una grande cellula uovo con 23 cromosomi spaiati-pronti per essere combinati con una cellula spermatica – e una sfera molto più piccola di citoplasma contenente gli altri cromosomi, che è noto come un corpo polare. Questi tendono ad essere suddivisi nel corpo di una donna.

Dei 310 follicoli primordiali con cui il team ha iniziato, 87 sono sopravvissuti alla fase iniziale dell’esperimento. Da questi, il team è stato in grado di ottenere 32 uova completamente mature. L’intero processo ha richiesto tra 21 e 22 giorni.

Queste uova sono tecnicamente pronte per essere fecondate con lo sperma. Il team non ha ancora una licenza per farlo, ma ne ha fatto richiesta. Se può portare a embrioni sani, la tecnica potrebbe potenzialmente essere utilizzata in una serie di trattamenti di fertilità.

Le ragazze con tumori spesso hanno pezzi delle loro ovaie rimossi prima di ricevere trattamenti che possono danneggiare la loro fornitura di uova. L’idea è di reimpiantare il tessuto quando le ragazze sono più grandi e pronte a mettere su famiglia. Ma a volte questo non è l’ideale – il tessuto potrebbe contenere cellule tumorali residue, per esempio.

Meglio IVF

La tecnica di Telfer potrebbe fornire un’alternativa. Se le uova mature potessero essere sviluppate dal tessuto ovarico in laboratorio, queste potrebbero essere fecondate come parte della fecondazione in vitro, consentendo di impiantare solo gli embrioni risultanti.

In teoria, la tecnica potrebbe anche essere utilizzata per migliorare la fecondazione in vitro. Al momento, le donne che optano per la fecondazione in vitro ricevono spesso trattamenti ormonali estenuanti, che innescano il rilascio di più uova. Questi vengono poi raccolti e fecondati con sperma in laboratorio. A volte le uova potrebbero essere troppo immature da usare, dice Dahan. In questi casi, c’è una possibilità che la nuova tecnica potrebbe portarli fino a zero, aumentando il numero totale disponibile per la fecondazione in vitro e aumentando le probabilità di una donna di concepire. ” È qualcosa che potremmo usare per aiutare a sviluppare che avremmo dovuto scartare in passato”, dice.

Ci sono altri potenziali benefici per la fecondazione in vitro. Se il tessuto ovarico può essere utilizzato per ottenere cellule uovo mature in laboratorio, allora perché non bypassare i trattamenti ormonali e l’estrazione dell’uovo del tutto? La chirurgia per rimuovere un pezzo di ovaio è invasiva e i rischi non sarebbero giustificati nella maggior parte dei casi, afferma Dahan. Ma per le donne che stanno già avendo un intervento chirurgico, come per l’endometriosi – una causa comune di infertilità femminile – questa potrebbe essere un’opzione in futuro, dice.

Prima di ciò, la squadra dovrà essere sicura che le uova siano sane. Mentre sembrano completamente maturati, non sono identici a quelli rilasciati dalle ovaie. In particolare, i corpi polari che producono sono molto più grandi del normale – almeno il doppio delle dimensioni, dice Telfer.

Questo potrebbe essere innocuo, poiché i corpi polari vengono comunque scartati, ma se le uova stanno perdendo il prezioso citoplasma – inclusi i compartimenti che forniscono energia che contiene-potrebbero finire peggio di conseguenza.

Nel frattempo, Telfer spera che la tecnica aiuterà lei e gli altri a capire di più su come si sviluppano le uova e cosa va storto nei disturbi della fertilità che portano alla mancanza di uova, nota come insufficienza ovarica primaria. “Ci sono diverse condizioni in cui le donne perdono le uova molto prima nella vita, o non crescono”, dice. “Se potessimo capire il processo could potremmo sviluppare trattamenti per questo.”