Bij muizen zijn jongen geboren uit mannelijke cellen die in eicellen zijn veranderd. Deze methode kan het ooit mogelijk maken dat twee mannen kinderen krijgen die genetisch aan hen beiden verwant zijn.
Er zijn zeven muizen geboren volgens een methode waarbij mannelijke cellen in eicellen worden veranderd, en vervolgens met sperma worden bevrucht. Dankzij deze techniek zouden twee mannen met hulp van een draagmoeder ooit samen kinderen kunnen krijgen die genetisch aan hen beiden verwant zijn. Ook vrouwen met bepaalde chromosoomafwijkingen zouden hierdoor kinderen kunnen krijgen.
Onvruchtbaarheid
Het onderzoek begon als een zoektocht naar oplossingen voor onvruchtbaarheid bij vrouwen die slechts één X-chromosoom hebben in plaats van twee, zei stamcelonderzoeker Katsuhiko Hayashi van de Kyushu-universiteit in Japan op de Third International Summit on Human Genome Editing in Londen op 8 maart. De symptomen van deze aandoening, bekend als het Turnersyndroom, lopen sterk uiteen, maar onvruchtbaarheid valt er bijna altijd onder. Voor een normale ontwikkeling van de eicellen zijn namelijk twee X-chromosomen nodig.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
Hayashi en zijn team wilden zien of cellen met één X-chromosoom konden worden veranderd in cellen met twee X-chromosomen. Om dit te doen, is het het gemakkelijkst om te beginnen met mannelijke cellen, die één X en één Y bevatten. Het Y-chromosoom is namelijk het kleinste en gemakkelijkst te missen chromosoom. Het gaat vaak op natuurlijke wijze verloren.
Y-chromosomen
De onderzoekers maakten stamcellen van acht weken oude mannelijke muizen. Ze pikten daar exemplaren uit die spontaan de Y-chromosomen verloren hadden. Vervolgens manipuleerden zij de cellen zodanig dat sommige cellen na celdeling twee kopieën van het X-chromosoom kregen. Normaal gesproken zouden de twee cellen die na deling ontstaan ieder slechts één kopie moeten hebben.
‘De grootste truc is de verdubbeling van het X-chromosoom’, zegt Hayashi, wiens team eerder methoden ontwikkelde om stamcellen van muizen in eicellen te veranderen. De onderzoekers gebruikten deze methoden om van de XX-cellen eicellen te maken. Ze gebruikten vervolgens sperma van mannelijke muizen om ze te bevruchten. Meer dan 600 embryo’s werden vervolgens geïmplanteerd in vrouwelijke muizen, wat resulteerde in slechts zeven ogenschijnlijk gezonde jongen, aldus Hayashi.
Hoewel het doel van het onderzoek oorspronkelijk was om mogelijke behandelingen voor onvruchtbaarheid door de ziekte van Turner te onderzoeken, zegt Hayashi dat het op een dag de geboorte van kinderen met twee biologische vaders mogelijk zou kunnen maken. ‘Wat ik kan zeggen gaat alleen over de technologische kant. Ik denk dat het in theorie mogelijk is’, zei Hayashi tegen New Scientist na zijn lezing.
Menselijke stamcellen
Hayashi’s werk is buitengewoon, zegt bioloog James Turner van het Francis Crick-instituut in het Verenigd Koninkrijk. Maar om hetzelfde bij mensen te doen, moeten menselijke stamcellen buiten het lichaam worden omgezet in rijpe eicellen. Hoewel veel onderzoekers aannemen dat het een kwestie van tijd is voordat we weten hoe dit moet, is het misschien niet mogelijk om op deze manier gezonde eicellen te maken, zegt Turner.
Voor het eerste experiment heeft Hayashi het X-chromosoom genetisch bewerkt, zodat het team de stamcellen met twee X’en kon selecteren. Maar sindsdien heeft hij ‘oppervlaktemarkers’ van cellen met twee X-chromosomen gevonden, waardoor het proces nu zonder genetische manipulatie kan worden uitgevoerd.
Deze oppervlaktemarkers zullen waarschijnlijk anders zijn in menselijke cellen, maar het proces van geslachtsverandering zou ook daar moeten werken, aldus Hayashi. Een artikel met de resultaten zal binnenkort worden gepubliceerd, zegt hij.
Muizen met twee vaders
Het is opwindend werk, zegt moleculair geneticus Helen O’Neill van het University College London. Naast vrouwen met het syndroom van Turner en mannenparen zou het werk ook vrouwen met het syndroom van Swyers kunnen helpen om kinderen te krijgen, zegt ze. Vrouwen met deze aandoening hebben een X- en Y-chromosoom in plaats van twee X-en, en produceren geen eicellen.
Hayashi is de eerste die muizen met twee vaders heeft gekweekt. De eerste muizen met twee moeders zijn al in 2009 geboren.
