Una nuova ricerca della Oregon Health & Science University descrive la scienza dietro una tecnica promettente per trattare l’infertilità trasformando una cellula della pelle in un uovo in grado di produrre embrioni vitali.
I ricercatori dell’OHSU hanno documentato la gametogenesi in vitro, o IVG, in un modello murino attraverso le fasi preliminari di una tecnica che si basa sul trasferimento del nucleo di una cellula cutanea in un ovulo donato il cui nucleo è stato rimosso. Sperimentando sui topi, i ricercatori hanno convinto il nucleo della cellula della pelle a ridurre della metà i suoi cromosomi, in modo che potesse poi essere fecondata da una cellula spermatica per creare un embrione vitale.
Lo studio pubblicato oggi sulla rivista Progressi della scienza.
“L’obiettivo è produrre ovuli per i pazienti che non hanno i propri ovociti”, ha affermato l’autore senior Shoukhrat Mitalipov, Ph.D., direttore del Centro OHSU per la terapia genica e cellulare embrionale.
La tecnica potrebbe essere utilizzata da donne in età materna avanzata o da coloro che non sono in grado di produrre ovuli vitali a causa di precedenti trattamenti per cancro o altre cause. Aumenta anche la possibilità che uomini in relazioni omosessuali abbiano figli geneticamente imparentati con entrambi i genitori.
Piuttosto che tentare di differenziare le cellule staminali pluripotenti indotte, o iPSC, in spermatozoi o cellule uovo, i ricercatori dell’OHSU si stanno concentrando su una tecnica basata sul trasferimento nucleare di cellule somatiche, in cui un nucleo di cellula cutanea viene trapiantato in un ovulo donatore privato del suo nucleo. Nel 1996, i ricercatori hanno utilizzato questa tecnica per clonare una pecora in Scozia chiamata Dolly.
In quel caso, i ricercatori hanno creato un clone di un genitore.
Al contrario, lo studio dell’OHSU ha descritto il risultato di una tecnica che ha prodotto embrioni da cui hanno contribuito i cromosomi Entrambi genitori. Il processo prevede tre fasi:
- I ricercatori trapiantano il nucleo di una cellula della pelle di topo in un uovo di topo privato del proprio nucleo.
- Spinto dal citoplasma (liquido che riempie le cellule) all’interno dell’ovulo del donatore, il nucleo della cellula cutanea impiantata scarta metà dei suoi cromosomi. Il processo è simile alla meiosi, quando le cellule si dividono per produrre spermatozoi maturi o cellule uovo. Questo è il passaggio chiave, che si traduce in un uovo aploide con un singolo set di cromosomi.
- I ricercatori poi fecondano il nuovo ovulo con lo sperma, un processo chiamato fecondazione in vitro. Ciò crea un embrione diploide con due serie di cromosomi, che alla fine si tradurrebbe in una prole sana con uguali contributi genetici da entrambi i genitori.
I ricercatori dell’OHSU avevano precedentemente dimostrato la prova del concetto in uno studio pubblicato nel gennaio 2022, ma il nuovo studio va oltre sequenziando meticolosamente i cromosomi.
I ricercatori hanno scoperto che il nucleo della cellula cutanea segregava i suoi cromosomi ogni volta che veniva impiantata nell’ovulo della donatrice. In rari casi, ciò è avvenuto perfettamente, con uno per ciascuna coppia di cromosomi corrispondenti di uovo e sperma.
“Questa pubblicazione mostra fondamentalmente come abbiamo raggiunto l’aploidia”, ha detto Mitalipov. “Nella fase successiva di questa ricerca, determineremo come migliorare tale accoppiamento in modo che ciascuna coppia di cromosomi si separi correttamente.”
I laboratori di tutto il mondo sono coinvolti in una diversa tecnica di IVG che prevede un processo di lunga durata di riprogrammazione delle cellule della pelle per diventare iPSC e quindi di differenziarle per diventare cellule uovo o spermatozoi.
“Stiamo saltando l’intera fase di riprogrammazione cellulare”, ha affermato la coautrice Paula Amato, MD, professoressa di ostetricia e ginecologia presso la Scuola di Medicina dell’OHSU. “Il vantaggio della nostra tecnica è che evita il lungo tempo di coltura necessario per riprogrammare la cellula. Nell’arco di diversi mesi possono verificarsi molti cambiamenti genetici ed epigenetici deleteri.”
Sebbene i ricercatori stiano studiando la tecnica anche sugli ovuli umani e sugli embrioni precoci, Amato ha affermato che ci vorranno anni prima che la tecnica sia pronta per l’uso clinico.
“Questo ci dà molte informazioni”, ha detto. “Ma c’è ancora molto lavoro da fare per capire come questi cromosomi si accoppiano e come si dividono fedelmente per riprodurre effettivamente ciò che accade in natura.”
Tutte le ricerche che coinvolgono soggetti animali presso l’OHSU devono essere riviste e approvate dall’università Comitato istituzionale per la cura e l’uso degli animali. La priorità della IACUC è garantire la salute e la sicurezza dei soggetti di ricerca sugli animali. La IACUC esamina inoltre le procedure per garantire la salute e la sicurezza delle persone che lavorano con gli animali. Nessun lavoro su animali vivi può essere condotto presso l’OHSU senza l’approvazione della IACUC.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com