I 2007 rapporterede en gruppe forskere om en forbløffende opdagelse: De havde skabt sædlignende celler ud fra stamceller fra knoglemarv fra menneskelige mænd. To år senere blev undersøgelsen imidlertid trukket tilbage på grund af anklager om plagiat. 13 år senere er det stadig umuligt at skabe funktionelle menneskelige sædceller ud fra stamceller.
Forskere har i 20-30 år forsøgt at finde ud af, hvordan man kan skabe fungerende menneskelige kønsceller – æg og sæd – ud fra stamceller, siger Vittorio Sebastiano, der er stamcellebiolog ved Stanford University, og hvis forskning fokuserer på reproduktionsbiologi. Hvis det lykkedes, ville det hjælpe mennesker, der kæmper med infertilitet, med at få børn og hjælpe forskerne med at afdække hemmelighederne bag den menneskelige udvikling. Siden 2007 har forskerne gjort betydelige fremskridt på dette område, idet de har skabt sunde musekuld fra stamcellegenererede kønsceller og endda umodne menneskelige ægceller. Men der er stadig lang vej igen, før forskerne vil være i stand til at omdanne hud eller knoglemarv til babyer.
“Vi forsøger virkelig at finde måder, hvorpå vi effektivt og solidt kan generere kønsceller, som på kort sigt kan bruges til at forstå disse begrebers biologi, men som på lang sigt kan genoprette fertiliteten”, siger Sebastiano.
Da det første barn, der blev undfanget via in vitro-befrugtning (IVF), blev født i 1978, var det et stort skridt fremad for reproduktionsvidenskaben og en forløber for den stamcelleforskning, som Sebastiano og andre udfører i dag, siger han. Men IVF er ikke en mulighed for alle personer eller par, der forsøger at få et biologisk barn, herunder dem, der er født uden kønsceller, eller som modtager aggressive kræftbehandlinger i en ung alder. Denne videnskabelige teknik vil give disse personer en ny chance for at reproducere.
Det næste store skridt kom i 2000’erne med skabelsen af inducerede pluripotente stamceller (iPSC’er). Disse celler tages fra blod- eller hudceller og omprogrammeres til at opføre sig som embryonale celler, som har evnen til at udvikle sig til enhver type celle i kroppen. Siden da har forskerne forsøgt at finde ud af, hvordan man kan forvandle disse embryonale celler til funktionelle sædceller og æg.
Negle det grundlæggende ned
En del af det, der har gjort dette arbejde så udfordrende, er, at forskerne ikke har været i stand til fuldt ud at forstå, hvad der sker i et menneskeembryo under den normale udvikling, siger Sebastiano. Forskerne forstår denne proces i mus, fordi gnavere er lette at studere i laboratoriet. Men etiske begrænsninger og tekniske faktorer (som f.eks. at have adgang til embryonerne på det helt rigtige tidspunkt) gør det svært at undersøge dette fænomen hos mennesker, siger han.
Trods disse forhindringer har forskerne gjort betydelige fremskridt i de sidste 10 år. I 2012 skabte en gruppe forskere i Japan frugtbare museæg fra iPSC’er og brugte disse æg til at avle sunde musekillinger. “I mus er hele cirklen allerede blevet gennemført”, siger Sebastiano. “Nu er det blevet vist af et par grupper i Storbritannien og Japan, at man kan generere embryonale lignende celler fra mus, og så kan man faktisk presse disse celler til at blive til æg eller sædceller, fuldt funktionelle.”
I 2018 skabte den samme gruppe af japanske forskere endnu et stort gennembrud. Ved hjælp af menneskelige blodceller og den pluripotente stamcelleteknik lykkedes det dem at fremstille umodne menneskelige æg.
Samme forsøg på at skabe sædceller er ikke så langt fremme, siger Sebastiano. Flere forsøg gennem årene har påstået at kunne skabe sædlignende celler, herunder blodmarvsundersøgelsen fra 2007. En meget omtalt undersøgelse, der blev offentliggjort i 2014, skabte også store nyheder, men Sebastiano siger, at udviklingen af cellerne i den undersøgelse ikke nåede langt ud over de tidligste stadier af differentiering.
“Men vi arbejder aktivt på det,” siger Sebastiano. “Sandsynligvis vil vi inden for de næste par år være i stand til at generere fuldt funktionelle sædceller og fuldt funktionelle oocytter.” Derefter vil spørgsmålet være, hvordan forskerne tester kvaliteten af disse gameter, siger han.
Test af livscyklus
Den eneste måde at vurdere kvaliteten og funktionaliteten af en sædcelle eller et æg fuldt ud på er ved at bruge den til, ja, at forsøge at befrugte en anden gamet og producere et barn. Derfor skal dette arbejde gribes an med den største forsigtighed, siger Sebastiano. Han har en hypotese om, at når forskerne har udviklet teknikker, som de mener kan producere modne menneskelige ægocytter og sædceller, vil det næste skridt være at afprøve disse teknikker på primater. På den måde kan forskerne følge hele livet for de enkelte dyr, der produceres ved hjælp af denne teknik, for at se, om der opstår uventede problemer, siger han.
Sebastiano er ikke i tvivl om, at disse stamceller en dag vil kunne hjælpe personer, der kæmper med infertilitet, til at få sunde børn. Dette, sammen med en fascination af biologisk udvikling, er det, der driver Sebastianos arbejde. Der er naturligvis også væsentlige etiske overvejelser, som skal overvejes nøje. Denne teknik har potentiale til at påvirke menneskeliv på et generationsniveau, bemærker han. Og mange mennesker giver også udtryk for bekymring over andre fremtidige konsekvenser, som f.eks. muligheden for at skabe “designerbabyer” eller producere afkom fra hår, der er stjålet fra intetanende berømtheder. Bioetiske eksperter har skrevet om behovet for at begynde at arbejde med de medicinske og juridiske spørgsmål omkring denne teknik nu, før den bliver levedygtig.
“Der er faktisk et behov for at udvikle dette, men da vi virkelig har at gøre med en meget unik celletype … skal vi være forsigtige,” siger Sebastiano.