Άνδρες που δεν παράγουν σπέρμα δεν μπορούν να βοηθηθούν από τις υπάρχουσες θεραπείες γονιμότητας. Τώρα όμως μια start-up υποστηρίζει ότι μπορεί να το δημιουργήσει στο εργαστήριο. Ο αρθρογράφος Michael Le Page εκτιμά ότι, για να βοηθήσει πολλούς άνδρες, η τεχνική αυτή ίσως χρειαστεί να συνδυαστεί με γονιδιακή επεξεργασία.
Η ανδρική υπογονιμότητα δεν είναι εύκολο θέμα συζήτησης, αλλά είναι πολύ συχνή. Περίπου 1 στα 10 ζευγάρια αντιμετωπίζει πρόβλημα σύλληψης και στις μισές περιπτώσεις αυτό σχετίζεται, εν όλω ή εν μέρει, με το σπέρμα. Σε πολλές περιπτώσεις οι υπάρχουσες θεραπείες γονιμότητας δεν μπορούν να βοηθήσουν. Μια αμερικανική start-up με την ονομασία Paterna Biosciences υποστηρίζει ότι μπορεί να αλλάξει αυτό.
Η Paterna ισχυρίζεται ότι μπορεί να πάρει βλαστοκύτταρα από τους όρχεις και να τα μετατρέψει σε σπερματοζωάρια στο εργαστήριο. Μάλιστα, σύμφωνα με την εταιρεία, η τεχνική αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει σε σχεδόν όλους τους άνδρες στους οποίους οι σημερινές θεραπείες γονιμότητας αποτυγχάνουν, να αποκτήσουν δικά τους παιδιά.
Άλλοι στον χώρο εκτιμούν ότι η χρήση της μπορεί να είναι πολύ περιορισμένη για την αντιμετώπιση της ανδρικής υπογονιμότητας, εκτός αν συνδυαστεί με γονιδιακή επεξεργασία CRISPR. Με άλλα λόγια, μιλάμε για τη δημιουργία παιδιών με γονιδιακή επεξεργασία.
Ας ξεκινήσουμε από τα βασικά. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους ένας άνδρας μπορεί να δυσκολεύεται να αποκτήσει παιδί. Μπορεί να έχει χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων, τα σπερματοζωάριά του να κινούνται ανεπαρκώς ή να μην μπορούν να εισέλθουν στο ωάριο και άλλα παρόμοια. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η έγχυση ενός σπερματοζωαρίου απευθείας στο ωάριο – η ενδοκυτταροπλασματική έγχυση σπερματοζωαρίου, ή ICSI, στο πλαίσιο εξωσωματικής γονιμοποίησης – συνήθως λειτουργεί.
Περίπου 1 στους 100 άνδρες δεν έχει καθόλου σπέρμα στο σπερματικό υγρό. Ο συχνά αναφερόμενος αυτός αριθμός προέρχεται, πάντως, από παλιά μελέτη και μπορεί να είναι σήμερα μεγαλύτερος, αν ληφθεί υπόψη η φαινομενική μείωση της ανδρικής γονιμότητας. Σε ορισμένες περιπτώσεις η απουσία σπέρματος οφείλεται σε κάποιο εμπόδιο που δεν επιτρέπει στα σπερματοζωάρια να φτάσουν στον προστάτη. Σε αυτές τις περιπτώσεις, συνήθως είναι δυνατό να αφαιρεθεί το εμπόδιο ή να ληφθεί σπέρμα απευθείας από τους όρχεις.
Στις περισσότερες περιπτώσεις όπου δεν υπάρχει σπέρμα στο σπερματικό υγρό, όμως, η αιτία είναι ότι πολύ λίγα ή καθόλου σπερματοζωάρια παράγονται στους όρχεις. Εκεί ακριβώς παρεμβαίνει η Paterna Biosciences. Ο συνιδρυτής και επικεφαλής της, Alex Pastuszak, λέει ότι η εταιρεία μπορεί να πάρει μικρά δείγματα ιστού από τους όρχεις και να παραγάγει από κάθε δείγμα «από χαμηλό διψήφιο αριθμό έως δεκάδες χιλιάδες σπερματοζωάρια».
Η ομάδα της Paterna λέει ότι το πετυχαίνει επειδή έχει εντοπίσει τα σήματα που λένε στα βλαστοκύτταρα του σπέρματος να αρχίσουν να σχηματίζουν σπερματοζωάρια. Η διαδικασία διαρκεί περίπου έναν μήνα στο εργαστήριο.
Το πρώτο ερώτημα είναι αν αυτό ισχύει. Η Paterna δεν έχει παρουσιάσει μέχρι στιγμής στοιχεία που να το αποδεικνύουν. Ο Pastuszak λέει ότι αυτό γίνεται για να προστατευτεί η πνευματική ιδιοκτησία. «Δεν πρόκειται να δημοσιεύσω κάτι που θα περάσει στο δημόσιο πεδίο μέχρι να υπάρχει προστασία γύρω από αυτό», μου είπε.
Έχουμε ξαναδεί κάτι παρόμοιο. Η γαλλική βιοτεχνολογική εταιρεία Kallistem έκανε αντίστοιχο ισχυρισμό το 2015 και δημοσίευσε σχετική εργασία το 2016. Άλλοι ερευνητές δεν πείστηκαν και τελικά δεν προέκυψε τίποτα.
Η Paterna λέει ότι έχει προχωρήσει περισσότερο. Η εταιρεία υποστηρίζει ότι το σπέρμα που παρήγαγε κατάφερε να γονιμοποιήσει ανθρώπινα ωάρια, τα οποία εξελίχθηκαν σε πρώιμα έμβρυα.
Ανεξάρτητοι ερευνητές λένε ότι η Paterna έχει καλούς επιστήμονες στην ομάδα της και ότι είναι πιθανό να έχει πράγματι κάνει όσα ισχυρίζεται, αλλά κρατούν επιφυλάξεις μέχρι να δουν τα στοιχεία. «Αν έχουν κάνει όσα λένε, πρόκειται για τεράστια ανακάλυψη», λέει ο Geert Hamer από το Amsterdam Reproduction & Development research institute στην Ολλανδία.
Ας θεωρήσουμε, προς το παρόν, ότι η Paterna έχει πράγματι πετύχει αυτό που λέει. Το επόμενο ερώτημα είναι αν αυτό μπορεί πραγματικά να βοηθήσει άνδρες που δεν παράγουν σπέρμα. Και το πρώτο ζήτημα εδώ είναι αν είναι ασφαλές.
Το σπέρμα σχηματίζεται από βλαστοκύτταρα στους όρχεις. Όταν αυτά τα βλαστοκύτταρα διαιρούνται στα δύο, το ένα κύτταρο παραμένει βλαστοκύτταρο. Το άλλο διαιρείται και δίνει τέσσερα σπερματοζωάρια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται μείωση, κατά την οποία τα χρωμοσώματα ανταλλάσσουν τμήματα DNA.
«Αυτή είναι μια πολύ επικίνδυνη κατάσταση», λέει ο Miles Wilkinson από το University of California, San Diego, που μελετά τα βλαστοκύτταρα του σπέρματος. Όταν το DNA σπάει, υπάρχει κίνδυνος να μην επανασυνδεθεί σωστά, γι’ αυτό είναι πολύ σημαντικό η μείωση να μη διαταραχθεί. Αν οι συνθήκες στο εργαστήριο δεν είναι τέλειες, υπάρχει μεγαλύτερος κίνδυνος αυτό να συμβεί στη διαδικασία της Paterna. Ωστόσο, είναι δυνατό να ληφθούν κύτταρα από έμβρυα εξωσωματικής πριν από την εμφύτευση, ώστε να ελεγχθούν τυχόν μεταλλάξεις που μπορεί να προκύψουν από λανθασμένη μείωση.
Ένας ακόμη κίνδυνος είναι τα σφάλματα αποτύπωσης γονιδίων. Κατά την ανάπτυξη του σπέρματος στα θηλαστικά, ορισμένα γονίδια απενεργοποιούνται με την προσθήκη χημικών «ετικετών», μια διαδικασία γνωστή ως imprinting. Αν αυτό πάει στραβά, προκαλεί σοβαρές αναπτυξιακές διαταραχές. Ο Geert Hamer λέει ότι σφάλματα αποτύπωσης είναι συνηθισμένα στο σπέρμα ποντικών που παράγεται από βλαστοκύτταρα τα οποία έχουν δημιουργηθεί από σωματικά κύτταρα. Επειδή όμως η Paterna χρησιμοποιεί ήδη βλαστοκύτταρα από τους όρχεις, θεωρεί ότι ο κίνδυνος είναι χαμηλός.
Ο Pastuszak λέει ότι το εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα φαίνεται φυσιολογικό. «Έχουμε δείξει ότι το σπέρμα που δημιουργούμε in vitro μοιάζει μοριακά ακριβώς με το σπέρμα που παράγεται στις κύστεις [στους όρχεις]», λέει. «Σε ορισμένες περιπτώσεις, μάλιστα, είναι καλύτερο».
Η εταιρεία στοχεύει να εμφυτεύσει σε γυναίκες έμβρυα που έχουν γονιμοποιηθεί με εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα ήδη από το επόμενο έτος. «Η πρώτη μας σημαντική δοκιμή πιθανότατα θα γίνει εκτός ΗΠΑ, φυσικά υπό ρυθμιστική εποπτεία», λέει ο Pastuszak.
Δεν είναι σαφές ποια στοιχεία θα ζητούσαν οι ρυθμιστικές αρχές πριν επιτρέψουν τη χρήση εργαστηριακά παραγόμενου σπέρματος στην εξωσωματική γονιμοποίηση. Στο παρελθόν, πρέπει να ειπωθεί, οι γιατροί γονιμότητας απλώς προχωρούσαν και δοκίμαζαν μεθόδους όπως η εξωσωματική και η ICSI, χωρίς να ξέρουν με βεβαιότητα αν ήταν ασφαλείς.
Υποθέτοντας ότι η τεχνική της Paterna είναι ασφαλής, το επόμενο μεγάλο ερώτημα είναι ποιο ποσοστό των υπογόνιμων ανδρών θα μπορούσε να βοηθήσει. Κάποιοι άνδρες που δεν παράγουν σπέρμα δεν διαθέτουν καθόλου βλαστοκύτταρα σπέρματος, και σε αυτούς η μέθοδος σίγουρα δεν θα λειτουργήσει.
Άλλοι έχουν βλαστοκύτταρα σπέρματος που δεν καταφέρνουν να εξελιχθούν σε σπερματοζωάρια, και σε πολλές περιπτώσεις φαίνεται ότι ευθύνονται μεταλλάξεις. «Υπάρχει μια διαχρονική άποψη ότι σημαντικό ποσοστό της ανδρικής υπογονιμότητας οφειλόταν σε γενετικές μεταλλάξεις. Αυτό μπορεί να ισχύει», λέει ο Pastuszak.
Ειδικοί εκτός εταιρείας αμφιβάλλουν αν η τεχνική της Paterna θα βοηθήσει σε αυτές τις περιπτώσεις. Αν μια μετάλλαξη μπλοκάρει τη μείωση στους όρχεις, λέει ο Hamer, είναι πιθανό να την μπλοκάρει και στο εργαστήριο. Για τον λόγο αυτό, θεωρεί ότι η βασική ομάδα που θα μπορούσε να ωφεληθεί είναι άνδρες που έγιναν υπογόνιμοι εξαιτίας θεραπειών για καρκίνο που έλαβαν ως παιδιά και οι οποίοι έχουν καταψυγμένα δείγματα όρχεων που είχαν ληφθεί πριν από τη θεραπεία.
«Αν έχουν πραγματικά πετύχει αυτό, θα ήταν εξαιρετική είδηση για αγόρια που γίνονται υπογόνιμα λόγω χημειοθεραπείας», λέει ο Hamer. Αλλά αυτό αφορά πολύ μικρό ποσοστό υπογόνιμων ανδρών.
Μια ακόμη μικρή ομάδα που θα μπορούσε να ωφεληθεί, λέει ο Wilkinson, είναι άνδρες στους οποίους υπάρχει έστω και λίγη παραγωγή σπέρματος. Σήμερα, η μόνη επιλογή γι’ αυτούς είναι μια χρονοβόρα διαδικασία, η microdissection testicular sperm extraction (mTESE), που διαρκεί πολλές ώρες και περιλαμβάνει τον τεμαχισμό του ενός όρχεως στη μέση και την αναζήτηση των περιοχών όπου παράγεται σπέρμα.
«Αν μπορούσε να αποφευχθεί η mTESE, θα ήταν εξαιρετικό, καθώς πρόκειται για εξαιρετικά επεμβατική χειρουργική επέμβαση, για να το πούμε επιεικώς», λέει ο Wilkinson. «Άρα η in vitro σπερματογένεση έχει εδώ μια ενδιαφέρουσα εφαρμογή».
Η περίπτωση των παιδιών από εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα
Το εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα θα μπορούσε να βοηθήσει άνδρες να αποκτήσουν παιδιά, αλλά ίσως απαιτεί επιπλέον γενετικές τεχνικές. Mayte Torres/Getty Images
Το εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα θα μπορούσε να βοηθήσει άνδρες να αποκτήσουν παιδιά, αλλά ίσως απαιτεί επιπλέον γενετικές τεχνικές. Mayte Torres/Getty Images
Ο Pastuszak υποστηρίζει όμως ότι η ομάδα του κατάφερε να παραγάγει σπέρμα στο εργαστήριο από άνδρες που δεν παράγουν καθόλου σπέρμα στους όρχεις. «Βλέπουμε ότι τα περισσότερα από αυτά τα γεννητικά κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να ωριμάσουν. Το πρόβλημα φαίνεται να είναι στη σηματοδότηση από τα υποστηρικτικά κύτταρα που παρέχουν τα σήματα ώστε αυτά τα γεννητικά κύτταρα να ωριμάσουν [σε σπέρμα]».
Και πάλι, δεν υπάρχουν στοιχεία που να το επιβεβαιώνουν. Είμαι επιφυλακτικός, αλλά ειλικρινά ελπίζω να έχει δίκιο, γιατί έτσι ίσως ωφεληθούν πολύ περισσότερες οικογένειες. «Αν η Paterna μπορεί, κατά κάποιον τρόπο, να παραγάγει σπέρμα από αυτούς τους άνδρες παρότι έχουν μετάλλαξη που ευθύνεται για το σπερματογενετικό τους πρόβλημα, τότε αυτό προφανώς θα είναι τεράστιο», λέει ο Wilkinson.
Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει ακόμη ένα ζήτημα να ληφθεί υπόψη: θα υπήρχε μεγάλη πιθανότητα τα αγόρια που θα γεννιόντουσαν από εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα να κληρονομήσουν τη προβληματική μετάλλαξη και να είναι κι εκείνα υπογόνιμα. Αυτό αποτελεί επίσης ανησυχία και με την ICSI. Η πιο πρόσφατη μελέτη για την ICSI δεν επιβεβαίωσε αυτούς τους φόβους, αλλά με το εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα το ζήτημα ίσως είναι πιο σοβαρό.
Το πιστεύει αυτό και ο Pastuszak; «Θα έλεγα, ίσως», απαντά. Ακόμη κι αν πρόκειται για πρόβλημα, λέει ότι υπάρχουν τεστ που μπορούν να γίνουν σε διάφορα στάδια για να αποκλειστούν κύτταρα ή έμβρυα με βλαβερές μεταλλάξεις.
Τι γίνεται αν η Paterna κάνει λάθος και το εργαστηριακά παραγόμενο σπέρμα δεν μπορεί να παραχθεί από τους περισσότερους ή από όλους τους άνδρες με μεταλλάξεις που προκαλούν την έλλειψη σπέρματος; Υπάρχει μια πιθανή λύση: η χρήση γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR για να διορθωθεί η μετάλλαξη που προκαλεί την υπογονιμότητα στα βλαστοκύτταρα του σπέρματος, ώστε να μπορούν να εξελιχθούν σε σπέρμα και να οδηγήσουν στη γέννηση παιδιών με γονιδιακή επεξεργασία που δεν θα φέρουν τη βλαβερή μετάλλαξη.
Αυτό δεν είναι καθόλου τόσο εύκολο όσο ακούγεται, γιατί στις περισσότερες περιπτώσεις δεν έχουμε καθαρή εικόνα για το ποια μετάλλαξη ευθύνεται, αλλά μόνο κάποιες αρκετά αβέβαιες συσχετίσεις. «Υπάρχουν πραγματικά ελάχιστα στοιχεία», λέει ο Wilkinson.
Παρόλα αυτά, κατά τη γνώμη μου, σε περιπτώσεις όπου μπορούμε να εντοπίσουμε με ακρίβεια τη συγκεκριμένη μετάλλαξη, η χρήση γονιδιακής επεξεργασίας της γενετικής γραμμής για αυτόν τον σκοπό θα ήταν δικαιολογημένη. Στην πραγματικότητα, είναι η μόνη πειστική περίπτωση για τη χρήση της που γνωρίζω. Υπάρχουν, φυσικά, πιθανά ζητήματα ασφάλειας με το CRISPR, αλλά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί προεμφυτευτικός γενετικός έλεγχος για να ελεγχθούν τυχόν ανεπιθύμητες αλλαγές.
Η Paterna δεν το αποκλείει. «Δεν πρόκειται να το βγάλω από το τραπέζι, γιατί πιστεύω ότι η επιστήμη και η τεχνολογία θα συνεχίσουν να εξελίσσονται και ο στόχος εδώ είναι να βοηθήσουμε πολλούς ανθρώπους», λέει ο Pastuszak.
