arhiva NL
Cilj tehnike, primijenjene u njujorškom »New Hope« centru za umjetnu oplodnju, je izbjeći naslijeđivanje majčinih mitohondrijskih gena koji nose određenu bolest, a začeto dijete nosi genetski materijal tri osobe
Ovotjedna objava liječničkog tima iz njujorškog »New Hope« centra za umjetnu oplodnju o prvoj bebi koja je rođena tehnikom mitohodrijskog transfera, odnosno mitohondrijske donacije, u medijima je odjeknula zbog činjenice da zdravi petomjesečni dječak ima genetski materijal tri roditelja. No u znanstvenoj zajednici objava je prvenstveno protumačena kao prvi jasni dokaz da bi ova i dalje nedovoljno istražena tehnika uistinu mogla funkcionirati, što istovremeno daje nadu da se može zaustaviti naslijeđivanje nekih teških genetski uvjetovanih bolesti.
Radi se o tehnici kojom se jezgra izvađena iz jajašca žene koja želi začeti stavlja u jajašce donorice (iz kojeg je također izvađena jezgra), a potom to jajašce biva oplođeno spermom oca. Time se izbjegava naslijeđivanje majčinih mitohondrijskih gena koji nose određenu bolest, a začeto dijete nosi genetski materijal tri osobe. Cijela priča kreće zapravo od – mitohondrija.
Metoda mitohondrijske donacije spada u „red“ metoda genetske manipulacije u reproduktivnoj medicini koje su u široj, ne-stručnoj javnosti ponajviše kontroverzne zbog optužbi da otvaraju put stvaranju, kako ih mediji vole nazivati, »dizajnerskih beba«, djece koja će imati točno željene karakteristike. Posebno je pri tome osjetljivo pitanje genetskih eksperimenata na samim embrijima, čemu se izrazito protive neke konzervativno-religiozne struje društva.
Jedna od metoda mitohodrijske donacije, primjerice, koja se još razvija u laboratorijskim uvjetima naziva se »pronuklearni« transfer i kreće od embrija kreiranog umjetnom oplodnjom pomoću jajašca i sperme roditelja. Istovremeno se pomoću očeve sperme i jajašca zdrave donorice stvara drugi embrij i kad su oba embrija stari jedan dan, dakle još u fazi jedne stanice, uklanja se jezgra iz prvog embrija, s time da većina majčine »loše« mitohondrijske DNK-a ostaje u embriju koji se odbacuje, a izvađena jezgra »zamijenjuje« prethodno uklonjenu jezgru iz drugog embrija. Na ovaj način drugi embrij sad ima novu jezgru (s genima oba roditelja), no i mitohondrijsku DNK donorice i kao takav se presađuje u majku da bi se dalje razvijao.
Po majčinoj liniji
Ove stanične organele eukariotskih stanica izgledom nalik mikro-kobasicama »najpoznatije« su kao mini proizvođači energije koji u obliku adenozin trifosfata stvaraju energiju neophodnu za normalno funkcioniranje stanice. Ove korisne stanične struktore, međutim, repliciraju se neovisno od staničnog dijeljenja i imaju svoj mali »zasebni« genom. To bi značilo da se gotovo svih, približno 30 tisuća gena od kojih se sastoji ljudski genom može naći u jezgri stanice, no samo njih 37 nalazi se u tzv. mitohondrijskom genomu. Ta mitohondrijska DNK naslijeđuje se samo od majke i zbog toga je, između ostalog, preko nje moguće pratiti ljudske pretke po majčinoj liniji. No loša strana ove priče je da se zbog poremećaja mitohodrijske DNK kao što su duplikacije, mutacije i slično, iz generacije u generaciju mogu naslijediti i razne bolesti.
Devedesetih godina prošlog stoljeća tim predvođen dr. Jacquesom Cohenom u Medicinskom centru St. Barnabas u New Jerseyu, pionirski je razvio proceduru tzv. citoplazmatskog transfera kod umjetne oplodnje. Motivacija za razvoj metode tada nije bio pokušaj zaustavljanja nasljednih bolesti, već teorija da mitohondrijske »greške« općenito utječu na mogućnost začeća i onemogućavaju umjetnu oplodnju. Njihova metoda je pak omogućavala da se loši mitohondrijski geni u citoplazmi jajašca majke zamijene s citoplazmom iz jajašca zdrave donorice. Pomoću ove tehnike u dotičnom je centru rođeno tada desetak beba – od kojih su neke, kao prvi takvi slučajevi na svijetu, nosile gene troje ljudi, odnosno oba roditelja i donora. Naime, pokazalo se da iako citoplazmatski transfer ne uključuje transfer stanične DNK, ipak postoji mogućnost da se tijekom procesa »prenese« i mala količina mitohondrijske DNK donorice.
Zbog »loših« mitohondrija u posebnoj su opasnosti tkiva koja troše puno energije poput mišića, srca ili mozga, a bolesti koje se na ovaj način prenose često imaju vrlo teške, pa i fatalne posljedice za razvoj embrija. Poznato je i da se incidencija loših mitohondrija povećava s godinama rodilje
Slučaj Alane Saarinen
Najpoznatiji je takav slučaj onaj Alane Saarinen, kćeri Sharon i Paula Saarinena rođene pomoću citoplazmatskog transfera u SAD-u 2000. Nakon rođenja testovi su utvrdili da njezin genetski materijal sadrži 99 posto gena roditelja i jedan posto genetskog materijala donorice. No iako je Alana izrasla u zdravu odraslu osobu, manji broj beba rođenih u tom razdoblju pomoću citoplazmatskog transfera razvio je određene bolesti i poremećaje. Iz tog razloga ova metoda nikad nije dobila odobrenje američke vlade koja ju je stavila »na led« zbog zabrinutosti oko »mogućih posljedica genetski manipuliranih embrija«. Tehniku su ipak ubrzo počele izvoditi neke druge institucije u svijetu, pa se već 2001. procijenjivalo da je tako tada već rođeno oko tridesetak beba.
Zbog male mogućnosti prijenosa genetskog materijala donora, citoplazmatski transfer koji je od 1996. do 2001. izvodio Cohenov tim danas se, međutim, ne smatra u pravom smislu riječi jednom od tehnika »tri roditelja«. Zanimljivo je međutim, da ovu metodu, iako se u dijelu stručne literature ona i dalje smatra nedovoljno istraženom, trenutno nudi više različitih klinika za umjetnu oplodnju u svijetu, poput primjerice one u češkom Olomoucu, pri čemu se u njihovoj ponudi naglašava da citoplazma donora »ne nosi genetske informacije«, odnosno da majčin genetski materijal »ostaje netaknut«.
Pitanje »prijenosa gena« naime, čini i najveću razliku između metode citoplazmatskog transfera i metode mitohondrijskog transfera, odnosno »mitohondrijske donacije« pomoću koje je sin jordanskih roditelja u travnju ove godine došao na svijet. Kod prve metode će začeti embrio i dalje naslijediti svu majčinu mitohondrijsku DNK, no mitohondrijski transfer s druge strane podrazumijeva kompletni prijenos jezgre iz jednog jajašca u drugo. Cilj je da beba ima što više, gotovo i do 100 posto, mitohondrijske DNK od zdrave donorice kako bi se izbjeglo naslijeđivanje loših mitohondrijskih gena – u slučaju majke iz Jordana onih koji nose teške posljedice tzv. Leigh sindroma. Iz tog je razloga, međutim, mitohondrijski transfer i puno riskantniji, jer može poremetiti precizne odnose unutar jezgre jajašca.
Zbog mogućih posljedica metode, nekoliko različitih timova u SAD-u i Velikoj Britaniji već nekoliko godina traži odobrenje za daljnje istraživanje više različitih tehnika mitohondrijskog transfera kojima bi kreirali embrij s genetičkim materijalom troje ljudi i takvom manipulacijom izbjegli prijenos bolesti. Jedna od najprogresivnijih grupa po tom pitanju je primjerice tim sa Sveučilišta u Newcastleu koji je jednu od tehnika usavršio na miševima. Do kraja prošle godine, naime, niti jedna zemlja nije službeno odobrila bilo kakvu tehniku genetske manipulacije s embrijima u kliničkoj praksi, a jedine povremene dozvole odnosile su se na pojedinačne slučajeve laboratorijskih istraživanja.
Obavljeno u Meksiku
Prvi i zasad jedini legalni iskorak u tom pravcu napravila je u listopadu 2015. Velika Britanija, dozvolivši upotrebu tehnika mitohondrijskog transfera u klinikama za umjetnu oplodnju bez dodatnih kliničkih testiranja. U drugim državama, uključujući i SAD, ta tehnika i dalje nije dozvoljena u kliničkoj praksi, pa je liječnički tim iz »New Hope« centra iskoristio činjenicu da pojedine zemlje nemaju ni zakone koji bi to izrijekom branili i postupak umjetne oplodnje s jordanskim parom obavio u Meksiku.
– S obzirom da je tehnika i dalje kontroverzna, a ovaj je slučaj prvi takav u svijetu, tim koji je proveo postupak trebao je izvijestiti o njemu na puno detaljniji način no što je to sažetak cijelog teksta iznesen na konferenciji. Recenzije drugih stručnjaka bi onda osigurale potvrdu o provedenom postupku. Ovako se otvaraju razna pitanja, primjerice o ispravnosti testova koji pokazuju razinu prenesene mitohondrijske DNK. No, ukoliko se sve potvrde pokažu pozitivnima, onda zaista možemo govoriti o prvoj uspješnoj primjeni tretmana protiv nekih vrlo ozbiljnih bolesti, komentirao je slučaj prof. Justin St John, direktor Centra za genetičke bolesti na Sveučilištu Monash.
Prof. Bert Smeets, direktor Genome Centra na Sveučilištu u Maastrichtu događaj smatra prvenstveno uspjehom.
– Sigurnost ove metode je već dokazala grupa sa Sveučilišta u Newcastleu i samo je pitanje vemena kad će ona doći u klinike. Očito, to će ovisiti o nacionalnim regulativama ili pak odsutnosti istih, zaključio je Smeets.
