Do zdravega zarodka z DNK treh staršev?

Nova metoda zunajtelesne oploditve omogoča zamenjavo okvarjenega jedra z zdravim.

Objavljeno
05. oktober 2012 18.48
vidic geršak
Dragica Bošnjak, Znanost
Dragica Bošnjak, Znanost

Bo sodobna biomedicina, ki že več kot tri desetletja s postopki zunajtelesne oploditve (OBMP) uspešno pomaga neplodnim parom do otroka, lahko pri ustvarjanju zarodka iz zdravstvenih razlogov uporabila DNK treh staršev? 

S tem vprašanjem se ukvarjajo v Veliki Britaniji, »zibelki« OBMP, oploditve z biomedicinsko pomočjo, da bi preprečili nekatere živčno-mišične in druge mitohondrijske bolezni, ki jih otrok podeduje po materi.
Kot poročajo v strokovni literaturi, so znanstveniki v obsežnih laboratorijskih raziskavah dovolj temeljito preverili izpopolnjeno metodo oploditve z biomedicinsko pomočjo, kjer bolezensko obremenjen mitohondrijski DNK matere zamenjajo z darovalkinim zdravim, da bi se tako razvil zdrav zarodek.

Vendar je treba to sicer strokovno področje v biomedicini jasno opredeliti v ustrezni zakonodaji. Zato zdaj ta tema razvnema pričakovano živahno javno razpravljanje; kot vselej, ko znanstveniki naredijo nov korak in pomaknejo mejo zmožnosti sodobne biomedicine, ki ima poleg ožjih strokovnih tudi širše etične, pravne in druge dimenzije – čeprav (ali prav zato, ker) gre v tem primeru za zelo jasno, človeško razumljivo zdravljenje ...
O tem, kakšne so sicer možnosti genskega svetovanja pri nas in kaj meni o omenjenih angleških raziskavah ter nameri za uvedbo nove metode zdravljenja, povezane z nekaterimi mitohondrijskimi boleznimi, smo povprašali prof. dr. Ksenijo Geršak, dr. med., predstojnico katedre za ginekologijo in porodništvo Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani.

Čeprav nam postajajo biomedicina, skoraj dnevna poročila o odkrivanju novih genov, genske manipulacije in drugi dosežki vse bližji in bolj sprejemljivi, za začetek pojasnimo, kaj so mitohondriji, ki so v tem primeru krivci za nekatere bolezni?

Mitohondriji so celični organeli, ki se nahajajo v citoplazmi celic. Odgovorni so za nastajanje energije iz hranilnih snovi in s tem za celično dihanje. Posamezna celica ima lahko različno število mitohondrijev, kar je odvisno predvsem od lastnosti tkiva, ki mu celica pripada. V povprečju jih najdemo v človeških celicah približno 200, vendar je njihovo število lahko tudi bistveno večje, in doseže tudi več tisoč. Vsak mitohondrij vsebuje svoj lastni dedni zapis v obliki dvovijačne deoksiribonukleinske kisline (DNK). Deduje se samo materina mitohondrijska DNK, ki jo vsebujejo mitohondriji v citoplazmi jajčne celice, maloštevilni mitohondriji iz semenčec pa se pri oploditvi uničijo.

Kakšni procesi oziroma katere motnje v omenjenem načinu dedovanja materine mitohondrijske DNK potem lahko privedejo do mitohondrijskih bolezni?

Kot v vsakem dednem zapisu tudi v mitohondrijski DNK prihaja do napak, ki jih popravljalni sistem v mitohondriju ne more odpraviti. Z delitvijo mitohondrija se napake razdelijo v novonastale mitohondrije. Če se okvarjeni mitohondriji nakopičijo, se nepravilnosti v celičnem dihanju pokažejo kot bolezenski znak oziroma kot ena od mitohondrijskih bolezni, na primer mišična distrofija ali katera druga motnja, ki postopoma privede do odpovedovanja mišic in živčevja, kar se odraža na različnih organih, organskih sistemih oziroma delih telesa.
Mitohondrijske bolezni so tako posebna skupina dednih bolezni, ki se prenašajo iz ene v naslednjo generacijo, kot rečeno, z mitohondriji po materini strani. Del mitohondrijskih bolezni pa se deduje tudi preko jedrne DNK matere ali očeta.

Kako in v kolikšni meri je danes mogoče z zgodnjim odkrivanjem in zdravljenjem preprečevati določene genske bolezni, za katere je že znano, da se pojavljajo v družini oziroma sorodstvu?

Nekatere dedne bolezni so lahko za posameznika, njegove sorodnike in družbo velika obremenitev, ki ni samo zdravstvena, temveč ima tudi čustvene, socialne in mnoge druge posledice. Zaenkrat jih še ne zmoremo popravljati s spreminjanjem dednega materiala, prav tako lahko le v zelo omejenem obsegu preprečimo, da bi se razvile. Lahko pa preprečimo njihov prenos na potomstvo. Za to uporabljamo predrojstno genetsko diagnostiko. Eden od teh postopkov je predimplantacijska genetska diagnostika (PGD) – to so preiskave s katerimi ugotavljamo, ali se je iskana dedna bolezen prenesla na zarodek.

O predimplantacijski genetski diagnostiki smo na teh straneh že pisali in predstavili izkušnje s to dejavnostjo na Univerzitetni ginekološki kliniki v Ljubljani, kjer imate tudi vi svojo ambulanto. Zdaj pa je priložnost, da pojasnite, kakšna je razlika med že uveljavljeno metodo genske preiskave ene ali dveh celic, odvzetih od zgodnjega zarodka, od napovedane nove metode, kjer bi torej ukrepali že korak prej, preden sploh nastane zarodek oziroma neposredno pri njegovem ustvarjanju?

Predimplantacijska genetska diagnostika je namenjena parom, pri katerih obstaja velika verjetnost za rojstvo otroka z genetsko boleznijo. To je najzgodnejša oblika predrojstne diagnostike, saj naredimo genetske preiskave pred prenosom zarodka v maternico. Zato pa je predimplantacijska genetska diagnostika nujno povezana s postopki oploditve zunaj telesa. Kot je omenjeno že v vprašanju, pri oploditvi z biomedicinsko pomočjo večceličnim zarodkom običajno tretji dan razvoja odvzamemo eno ali dve celici za genetske preiskave. Le zarodek z normalnim rezultatom prenesemo v maternico. Seveda predimplantacijske genetske preiskave ne moremo izvesti pri vseh dednih boleznih z velikim tveganjem, temveč le pri tistih, za katere je že znana napaka v dednem zapisu in se nahaja v jedrnem dednem zapisu. Kadar genetske napake ne poznamo ali se nahaja v mitohondrijskem dednem zapisu, se starši lahko odločijo za postopek oploditve z darovanimi spolnimi celicami, za posvojitev oziroma sprejmejo odločitev, da otrok ne bodo imeli.

Napovedan novi pristop, ki za nekatere predstavlja veliko upanje, drugi imajo pomisleke, pa je, kot smo že omenili, bolj zapleten. Ga lahko poenostavljeno razložite?

Novi pristop v preprečevanju dedovanja mitihondrijske bolezni na potomstvo je tako imenovani »tričlanski IVF«, po angleško Triple-person IVF, In Vitro Fertilization, torej znana oploditev v epruveti; za slednjo se je pri nas uveljavil izraz oploditev z biomedicinsko pomočjo. V konkretnem postopku oploditve z biomedicinsko pomočjo bi sodelovali par, kjer je prisotna okvara mitohondrijev, in še zdrava darovalka. Jajčne celice darovalke in tudi ženske, ki prenaša okvarjene mitohondrije, bi oplodili s semenom partnerja. Nastali bi dve skupini zarodkov, v prvi bi bili zarodki z zdravimi mitohondriji in dednim materialom očeta in darovalke, v drugi skupini pa zarodki z dednim materialom obeh »pravih« staršev, vendar z okvarjenimi mitohondriji. V naslednji stopnji bi zarodku z zdravimi mitohondriji odstranili jedro in ga zamenjali z jedrom iz »bolnega« zarodka. Tako bi nastal zarodek, ki bi vseboval približno 0,1 odstotka darovalkine DNK v mitohondrijih, jedrna DNK pa bi bila izključno od para, ki je vstopil v postopek zunajtelesne oploditve, da se bolezen ne bi prenesla.

Kako ocenjujete napovedano možnost, da bi z opisanim postopkom v prihodnje preprečevali razvoj nekaterih mitohondrijskih bolezni?

Poglavitni namen napovedane nove metode je nadomestiti poškodovane mitohondrije. Če se bodo novi postopki oploditve z biomedicinsko pomočjo v prihodnosti izkazali kot varni, je »tričlanski IVF« lahko učinkovita metoda za preprečitev prenosa na mitohondrijski dedni zapis vezanih mitohondrijskih bolezni.

V povezavi s tem in praktično z vsako novo metodo, predvsem v biomedicini oziroma vedno, ko gre za kakršenkoli poseg v celično jedro, se neogibno pojavi vprašanje varnosti. Kakšna so morebitna tveganja pri tej napovedani metodi?

Predvsem se veliko razpravlja o dolgoročnih učinkih prenosa in nasploh o poseganju v DNK v prvih fazah življenja. Dejavniki okolja lahko spremenijo izražanje genov ne da bi se pri tem moral spremeniti zapis DNK. Zato tudi nova citoplazma darovalkine jajčne celice lahko vpliva na preneseno jedrno DNK »pravih staršev«. Seveda pa široko področje epigenetskih sprememb šele spoznavamo.

Gre torej tako za strokovna kot tudi moralna, etična, pravna in druga razmišljanja in pomisleke. Znova so in bodo na tehtnici razprave o možnostih in mejah biomedicine in razmišljanja o tem, kdaj, kako, koliko sme ukrepati biomedicina, če zna in zmore varno in uspešno preprečiti nekatere dedne bolezni ...

Zaenkrat so o novem postopku razpravljali le v odboru britanskega sveta za bioetiko in se odločili, da je »mešanje DNK« treh odraslih oseb sprejemljivo, če se uporablja izključno za zdravljenje ali preprečevanje dedne bolezni.