Ελπίδες για τη θεραπεία της ανδρικής στειρότητας

Βλαστοκύτταρα από το μυελό των οστών μπορούν να μετατραπούν σε ανδρικά γενετικά κύτταρα. Σε πειράματα με ποντίκια, τα αντίστοιχα σπερματοζωάρια γονιμοποίησαν ωάρια, που στη συνέχεια εξελίχθηκαν σε νεογνά. Η έρευνα ίσως αναπτερώσει τις ελπίδες ζευγαριών που δεν μπορούν να τεκνοποιήσουν.

Ο μυελός των οστών και η βιταμίνη Α ίσως είναι τα κλειδιά για να ανακτήσουν τη γονιμότητά τους οι στείροι άνδρες, καθώς αποτελούν τα βασικά συστατικά μιας «συνταγής» με την οποία Γερμανοί ερευνητές κατασκεύασαν σπερματοζωάρια στο εργαστήριο. Αυτό επιτεύχθηκε μέσω του αναπρογραμματισμού μυϊκών βλαστοκυττάρων από μυελό των οστών. Τα βλαστοκύτταρα άρχισαν να εξελίσσονται σε γενετικά κύτταρα, αντί για μυϊκές ίνες, τένοντες ή χόνδρους.
Υπό κανονικές συνθήκες, τα σπερματοζωάρια παράγονται στους όρχεις των ανδρών από συγκεκριμένα βλαστοκύτταρα, που αποκαλούνται PGC. Αν αυτά τα κύτταρα υποστούν βλάβη κατά την εμβρυϊκή φάση ή στη μετέπειτα ζωή, τα σπερματοζωάρια καθίστανται ελαττωματικά και δεν μπορούν να γονιμοποιήσουν ένα ωάριο. Τα κύτταρα PGC δημιουργούν αντίγραφα του εαυτού τους, ώστε ανά πάσα στιγμή να είναι διαθέσιμα σε ικανοποιητική ποσότητα, αλλά κανένα άλλο κύτταρο του σώματος δεν μπορεί να δημιουργήσει κύτταρα PGC. Έτσι, από τη στιγμή που θα προκληθεί κάποια βλάβη στα κύτταρα PGC ενός άνδρα, αυτά είναι αδύνατον να αντικατασταθούν, γι’ αυτό και δεν υπάρχει καμμιά θεραπεία που να καθιστά και πάλι το συγκεκριμένο άτομο γόνιμο.

Μυελός των οστών μετατρέπεται σε γενετικά κύτταρα
Σε μια προσπάθεια επίλυσης του προβλήματος, ο καθηγητής Karim Nayernia και μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Göttingen στη Γερμανία αναζήτησαν άλλα βλαστοκύτταρα που με τον ένα ή τον άλλο τρόπο θα μπορούσαν να αναπρογραμματιστούν ώστε να δημιουργήσουν ανδρικούς γαμέτες, αντί να ακολουθήσουν τη φυσιολογική πορεία εξέλιξής τους. Καταλληλότερα γι’ αυτόν το σκοπό φαίνονταν τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα οποία ανήκουν σε εκείνα τα πρωταρχικά κύτταρα που σχηματίζονται όταν το γονιμοποιημένο ωάριο αρχίζει να διαιρείται και από τα οποία προκύπτουν οι διάφοροι τύποι βλαστοκυττάρων και άλλων κυττάρων του σώματος. Για τη θεραπεία, όμως, της στειρότητας ενήλικων ατόμων δεν μπορούν να αξιοποιηθούν τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, γιατί αυτά θα πρέπει να ληφθούν από έμβρυο. Προηγούμενα πειράματα είχαν στο μεταξύ αποδείξει ότι μυοβλάστες από μυελό των οστών μπορούν να δώσουν όχι μόνο μύες, τένοντες, κύτταρα λίπους, χόνδρους και οστά, αλλά είναι επίσης δυνατόν να εξελιχθούν σε τελείως διαφορετικές κατευθύνσεις και να γίνουν, για παράδειγμα, ηπατικά, δερματικά ή νευρικά κύτταρα.

Η εξέλιξη των βλαστοκυττάρων ελέγχεται από τις φυσικές και χημικές συνθήκες που επικρατούν στα υγρά του σώματος που περιβάλλουν τα βλαστοκύτταρα, καθώς και από ορισμένες ουσίες, όπως η βιταμίνη Α. Γι’ αυτό, λοιπόν, οι Γερμανοί επιστήμονες πήραν από το μυελό του μηριαίου οστού υγιών ανδρών επιλεγμένους μυοβλάστες και τους καλλιέργησαν στο εργαστήριο.
Υπό κανονικές συνθήκες, τα βλαστοκύτταρα θα έπρεπε να εξελιχθούν σε διαφόρων ειδών κύτταρα του μυϊκού ιστού, αλλά όταν οι επιστήμονες προσέθεσαν βιταμίνη Α στο θρεπτικό υλικό, κάποια από τα βλαστοκύτταρα άρχισαν να συμπεριφέρονται σαν κύτταρα PGC. Στη συνέχεια, παρήγαγαν μια σειρά μορίων-σημάτων, τα οποία μεταφέρουν την εντολή για να εξελιχθούν τα PGC σε σπερματοζωάρια.
Στην επιφάνεια των αρχικών μυοβλαστών οι επιστήμονες εντόπισαν υποδοχείς που αιχμαλωτίζουν τα σήματα αυτών των μορίων. Τόσο τα μόρια-σήματα όσο και οι υποδοχείς είναι ξεχωριστά προστάδια γαμετών και συμβάλλουν στον αναπρογραμματισμό των βλαστοκυττάρων. Έτσι, όλα έδειχναν ότι η μοίρα αυτών των μυοβλαστών είχε σφραγιστεί και ότι αναπόφευκτα θα εξελίσσονταν σε ώριμα και λειτουργικά σπερματοζωάρια. Δυστυχώς, οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να κρατήσουν στη ζωή τους αναπρογραμματισμένους μυοβλάστες μέχρι να γίνουν ώριμα σπερματοζωάρια, καθώς η επιβίωσή τους επί μακρόν έξω από το σώμα ήταν αδύνατη.

Ο Karim Nayernia είναι, ωστόσο, πεπεισμένος ότι η ερευνητική του ομάδα με λίγη εξάσκηση θα μπορέσει να κρατήσει στη ζωή τα «εκτροχιασμένα» αυτά βλαστοκύτταρα και να υποστηρίξει όλη την πορεία εξέλιξής τους. Η εμπειρία τους από πειράματα με ποντίκια είναι ικανοποιητική, μια και πέρυσι κατάφεραν να δημιουργήσουν πλήρως λειτουργικά σπερματοζωάρια από εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα ποντικιών. Αυτοί οι αρσενικοί γαμέτες χρησιμοποιηθήκαν για την τεχνητή γονιμοποίηση ενός θηλυκού ποντικιού, το οποίο και κατάφερε να γεννήσει επτά μικρά. Τα νεογνά δεν ήταν όμως υγιή. Ήταν πολύ μικρότερα ή πολύ μεγαλύτερα από το κανονικό και πέθαναν όλα πρόωρα. Ο αναπρογραμματισμός των βλαστοκυττάρων δεν ήταν ασφαλώς ο ιδανικός, και οι επιστήμονες έχουν ακόμη λίγο δρόμο μέχρι να κόψουν το νήμα του τερματισμού. Κάθε φορά που ένα βλαστοκύτταρο ή ένα άλλο κύτταρο, κατά την εξέλιξή του, εξειδικεύεται για μια συγκεκριμένη λειτουργία, φροντίζει να διαγράψει διά παντός όσα γονίδια του είναι άχρηστα.

* ΣΕ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΤΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ 'SCIENCE ILLUSTRATED'