Primitive human eggs gerijpt in the lab for the first time

door Jessica Hamzelou

mens eieren zijn gerijpt van hun meest primitieve staat tot volledige ontwikkeling in het lab voor de eerste keer. De resulterende eitjes zijn klaar om bevrucht te worden, en als ze gezond zijn, zouden ze in theorie gebruikt kunnen worden om IVF-behandelingen te bevorderen en om vrouwen te helpen die kanker hadden toen ze jong waren.”het is echt spannend”, zegt Michael Dahan van het McGill University Health Centre in Montreal, Canada, die niet betrokken was bij het werk. “Het heeft de potentie om de behandeling te verbeteren.”

wetenschappers proberen al jaren menselijke eicel-en spermacellen in het laboratorium te ontwikkelen, om beter te begrijpen hoe deze cellen werken en om behandelingen voor het groeiende aantal onvruchtbare paren en individuen te verbeteren. Maar tot nu toe deden ze het alleen bij dieren als muizen.

“werken met muizenweefsel is ongelooflijk eenvoudig”, zegt Evelyn Telfer van de Universiteit van Edinburgh, die het nieuwe werk leidde. “De samenstelling van menselijk weefsel is heel anders, en is niet eenvoudig.”Dit is deels te wijten aan de aanwezigheid van meerdere ondersteunende cellen die het ei omringen, waardoor het moeilijker is om toegang te krijgen en ermee te werken, zegt ze.

Telfer ‘ s team heeft deze hindernis overwonnen door jarenlang door te gaan met hun techniek, door er voortdurend aan te werken om de juiste omstandigheden voor de groei van eieren te krijgen. “We zijn bullish geweest”, zegt Telfer. In hun procedure, begint het team met kleine stukjes ovariumweefsel, genomen van 10 vrouwelijke vrijwilligers tijdens keizersnede chirurgie.

het team zoekt dan naar zogenaamde “primordiale follikels” – kleine structuren die elk de potentie hebben om een ei vrij te geven. Vrouwen worden verondersteld geboren te zijn met alle follikels die ze ooit zullen hebben. De meeste follikels blijven inactief tijdens het leven van een vrouw, maar sommige beginnen te groeien om een ei in de ovulatie vrij te geven. “Bij mensen kunnen ze daar 40 jaar zitten voordat ze beginnen te groeien”, zegt Telfer.

volledig rijpe

de primordiale follikels worden vervolgens in een voedingsrijke vloeistof geplaatst, waar ze beginnen te groeien. Er is geen bepaald ingrediënt dat de groei kickstart, zegt Telfer. Ze gelooft dat de handeling van het hakken van de eierstok is genoeg om de ontwikkeling te activeren. Dit klopt met de bevindingen van een Japanse groep, die in wezen stukjes van de eierstokken van vrouwen in stukken hakken en opnieuw implanteren om hun vruchtbaarheid te verbeteren.

Telfer en haar collega ‘ s verwijderden vervolgens de individuele eitjes uit elke follikel, en richtten zich op het krijgen van hen om te groeien op hun eigen tot een grootte die u zou zien bij de ovulatie.

terwijl een deel van de eieren onderweg faalde, bleef een fractie zich ontwikkelen tot een volledig volwassen toestand. Het team kon zien dat deze eitjes klaar waren om bevrucht te worden omdat ze een belangrijke fase van celdeling hadden ondergaan, waarin het aantal chromosomen gehalveerd is. Het eindresultaat is een grote eicel met 23 ongepaarde chromosomen-klaar om te worden gecombineerd met een zaadcel – en een veel kleinere bol van cytoplasma met de andere chromosomen, die bekend staat als een polair lichaam. Deze worden meestal afgebroken in het lichaam van een vrouw.van de 310 primordiale follikels waarmee het team begon, overleefden 87 de eerste fase van het experiment. Hieruit kon het team 32 volgroeide eitjes verkrijgen. Het hele proces duurde tussen 21 en 22 dagen.

deze eieren zijn technisch klaar om met sperma te worden bevrucht. Het team heeft hiervoor nog geen licentie, maar heeft er wel een aangevraagd. Als het tot gezonde embryo ‘ s kan leiden, kan de techniek potentieel in een waaier van vruchtbaarheidsbehandelingen worden gebruikt.

jonge meisjes met kanker laten vaak stukjes van hun eierstokken verwijderen voordat ze behandelingen krijgen die hun eiervoorraad kunnen beschadigen. Het idee is om het weefsel opnieuw te implanteren als de meisjes ouder zijn, en klaar zijn om een gezin te beginnen. Maar soms is dit niet ideaal – het weefsel kan residuele kankercellen bevatten, bijvoorbeeld.

betere IVF

De techniek van Telfer kan een alternatief bieden. Als rijpe eieren kunnen worden ontwikkeld uit het ovariale weefsel in het lab, kunnen deze worden bevrucht als onderdeel van IVF, waardoor alleen de resulterende embryo ‘ s worden geïmplanteerd.

in theorie kan de techniek ook worden gebruikt om IVF te verbeteren. Op dit moment krijgen vrouwen die voor IVF kiezen vaak slopende hormonale behandelingen, die leiden tot het vrijkomen van meerdere eieren. Deze worden vervolgens verzameld en bevrucht met sperma in het lab. Soms zijn de eieren te onvolwassen om te gebruiken, zegt Dahan. In deze gevallen, er is een kans dat de nieuwe techniek zou kunnen brengen ze tot scratch, het stimuleren van het totale aantal beschikbaar voor IVF en het verhogen van de kansen van een vrouw van het concipiëren. “Het is iets dat we konden gebruiken om te helpen ontwikkelen we zouden hebben moeten weggooien in het verleden,” zegt hij.

Er zijn andere potentiële voordelen voor IVF. Als ovariumweefsel kan worden gebruikt om rijpe eicellen in het lab te verkrijgen, waarom dan niet hormonale behandelingen en ei-extractie helemaal omzeilen? Chirurgie om een stukje eierstok te verwijderen is invasief, en de risico ‘ s zouden in de meeste gevallen niet gerechtvaardigd zijn, zegt Dahan. Maar voor vrouwen die al een operatie ondergaan, zoals voor endometriose – een veel voorkomende oorzaak van vrouwelijke onvruchtbaarheid – kan dit in de toekomst een optie zijn, zegt hij.

daarvoor moet het team er zeker van zijn dat de eieren gezond zijn. Hoewel ze volledig gerijpt lijken, zijn ze niet identiek aan die vrijgegeven door eierstokken. Met name de polaire lichamen die ze produceren zijn veel groter dan normaal – minstens twee keer zo groot, zegt Telfer.

Dit kan onschadelijk zijn, omdat de polaire lichamen hoe dan ook worden weggegooid, maar als de eieren waardevolle cytoplasma verliezen – inclusief de energie-verstrekkende compartimenten die het bevat – kunnen ze daardoor slechter af zijn.in de tussentijd hoopt Telfer dat de techniek haar en anderen zal helpen meer te begrijpen over hoe eieren zich ontwikkelen en wat er mis gaat bij vruchtbaarheidsstoornissen die leiden tot een gebrek aan eieren, bekend als primaire ovariale insufficiëntie. “Er zijn verschillende omstandigheden waarin vrouwen hun eitjes veel eerder in het leven verliezen, of ze groeien niet”, zegt ze. “Als we het proces konden begrijpen… konden we daar behandelingen voor ontwikkelen.”