Wonderlijk vocht; AMERIKANEN PEPPEN DEFECTE EICELLEN OP

Amerikaanse onderzoekers ontwikkelen een techniek om minder levenskrachtige eicellen op te peppen. De methode is zeer omstreden, zowel technisch als ethisch.

DE ONTWIKKELING van cytoplasma transfer, een nieuwe techniek waarmee oudere en onvruchtbare vrouwen toch zwanger kunnen worden, heeft tot felle discussies geleid in Amerika. Vorige jaar meldden onderzoekers van het Saint Barnabas Medical Center in Livingston (New Jersey) de geboorte van het eerste kind dat via cytoplasma transfer was verwekt (The Lancet, 19 juli). Twee weken geleden, tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Society for Reproductive Medicine, kwam de methode weer ter sprake. Dr. J. Grifo van de New York University maakte bekend dat hij een soortgelijke techniek had ontwikkeld. Hij had haar toegepast op twee onvruchtbare vrouwen. De een was 47 jaar oud, de ander 44. Bij de 47-jarige was de ingreep mislukt, de andere vrouw wacht nog op een zwangerschapstest.

Cytoplasma transfer is een techniek om minder levenskrachtige eicellen op te peppen. Daarvoor wordt wat cytoplasma uit een jonge, vitale eicel opgezogen en bij de defecte eicel ingebracht. De slechte eicel wordt daardoor als het ware gerevitaliseerd. ``Je kunt het vergelijken met de wonderspons die bij het voetballen wordt gebruikt. Niemand weet hoe het werkt. En mijn ervaring is, als je niet weet hoe iets werkt, moet je het niet toepassen', zegt dr. J. Vermeiden, embryoloog aan het Academisch Ziekenhuis van de Vrije Universiteit Amsterdam.

Volgens Vermeiden is het nog veel te vroeg om de techniek in de kliniek te introduceren. ``Er is weinig proefdierkundig onderzoek gedaan. We weten niet precies hoe het werkt en we kennen de gevolgen op de lange termijn niet.' Hij waarschuwt ervoor dat de techniek niet zomaar, klatsboem geintroduceerd wordt zoals begin jaren negentig min of meer gebeurde met ICSI (intra cytoplasmatic sperm injection).

Bij deze techniek wordt een zaadcel, afkomstig van een man met slecht zaad, rechtstreeks in het celvocht (cytoplasma) van de vrouwelijke eicel gespoten. Inmiddels zijn er wereldwijd tienduizenden jonge kinderen met deze techniek verwekt. Er woedt nu een heftige disucssie over de gevolgen op lange termijn van deze ingreep. Een Australische groep publiceerde op 23 mei in The Lancet de resultaten van een onderzoek waaruit blijkt dat eenjarige ICSI-kinderen een lichte geestelijke achterstand hebben ten opzichte van even oude kinderen die langs natuurlijke weg waren verwekt. Een Belgische groep vond juist geen verschil in de mentale ontwikkelingen bij een vergelijking van tweejarige ICSI-kinderen en IVF-kinderen.

Onvruchtbaarheid bij vrouwen is vaak te wijten aan het feit dat er geen eicellen worden geproduceerd, of dat de geproduceerde eicellen om de een of andere reden defect zijn. ``Er komen aanwijzingen dat zo'n defect teruggevoerd kan worden op het cytoplasma', aldus dr. N. Lambalk, een collega van Vermeiden. ``In zo'n geval ligt het dus niet aan het erfelijk materiaal in de kern, maar aan het omringende celvocht.'

ELEKTROPULS

Vruchtbaarheidsdeskundigen van het Saint Barnabas Medical Center proberen al een aantal jaren een methode te ontwikkelen waardoor ze de vermeende fout in het cytoplasma kunnen opheffen. Hun eerste pogingen mislukten. Ze zogen cytoplasma op uit gezonde eicellen die waren gedoneerd door jonge vrouwen. Het cytoplasma van twee of drie eicellen werd tegen de defecte eicel van een onvruchtbare vrouw gelegd. Vervolgens kreeg de eicel een elektropuls toegediend waardoor het nabijgelegen celvocht kon fuseren met het cytoplasma van de defecte eicel.

Tegelijkertijd werd de eicel via de ICSI-techniek bevrucht met een zaadcel. Van de in totaal 22 eicellen, fuseerden er 21 met het toegevoegde cytoplasma. Uiteindelijk werden tien embryo's in drie patientes geplaatst. Geen van drieen werd zwanger.

De Amerikaanse onderzoekers, onder leiding van dr. Jacques Cohen, besloten vervolgens tot een andere aanpak. Daarbij injecteren ze het opgezogen cytoplasma rechtstreeks in de defecte eicel. Op deze manier hebben ze tot op heden ten minste vier vrouwen behandeld. Elk van hen had al zeker 17 IVF- of hormoonbehandelingen ondergaan. Steeds zonder succes. Van de vier vrouwen werden 52 eicellen verkregen. In alle cellen spoten de onderzoekers via een naald een kleine hoeveelheid (500 l) cytoplasma afkomstig uit een gezonde eicel. Bij de vier patientes werden respectievelijk een, vier, vier en vijf embryo's teruggeplaatst. Op 19 juli 1997 maakte de groep van Jacques Cohen de geboorte bekend van het eerste kind dat via cytoplasma transfer was verwekt. Het meisje woog bij de geboorte 4.356 gram. Haar moeder was toen 39 jaar oud.

``Het probleem met deze techniek is dat je niet weet wat je allemaal met het cytoplasma overbrengt', aldus Lambalk. Het celvocht bevat onder andere onderdelen van het cytoskelet en factoren die de celcyclus kunnen beinvloeden. Lambalk: ``Je weet niet wat het effect van die factoren is op de defecte eicel.'

MITOCHONDRIEN

De meeste vragen richten zich op de mitochondrien, de energiefabriekjes van de cel. Mitochondrien zorgen voor de aanmaak van ATP, de brandstof voor de cel. In een onbevruchte eicel houden de mitochondrien zich nog betrekkelijk rustig. Maar vlak na de bevruchting worden ze actief.

De ATP-productie neemt toe, net als de consumptie van zuurstof en de verbranding van suiker. De mitochondrien worden langer en bewegen zich door het celvocht naar plaatsen waar op dat moment veel energie nodig is.

Hoe nauw die ATP-productie luistert, blijkt uit een artikel dat dr. J. van Blerkom en collega's onlangs publiceerden in het medisch vakblad Human Reproduction (10 oktober). Volgens de onderzoekers van de University of Colorado in Boulder zorgt een te laag of een te hoog ATP-niveau in het zich ontwikkelende embryo ervoor dat het zich niet kan innestelen in de baarmoederwand. Twee- en viercellige muizenembryo's stierven vanwege een excessief hoge ATP-productie.

De Amerikanen voerden een experiment uit waarbij ze mitochondrien toevoegden aan eicellen van muizen. De onderzoekers zagen het ATP-niveau in de eicellen weliswaar fors stijgen maar ze kunnen deze stijging niet met honderd procent zekerheid aan de extra mitochondrien toeschrijven. Ze weten niet hoeveel mitochondrien ze maximaal mogen toevoegen, om een te hoog ATP-niveau te voorkomen. Bovendien is hun onbekend of je zomaar cytoplasma aan een eicel kunt toevoegen. Misschien kent de cel wel een maximum volume? ``Potentiele toepassingen van mitochondriale transfer zijn daarom nog volkomen speculatief', schrijven de onderzoekers uit Boulder.

Cytoplasma transfer heeft nog een extra complicerende factor. Mitochondrien bevatten erfelijke informatie die nodig is voor de aanmaak van ATP. Bij de overdracht van cytoplasma wordt dus ook DNA, afkomstig van een andere vrouw, overgebracht. Het kind krijgt daarmee twee genetische moeders. Tijdens de onlangs gehouden bijeenkomst van de American Society for Reproductive Medicine vroegen bio-ethici zich af hoe het zit met de bloedlijn en de verwanten van een kind dat via cytoplasma transfer wordt verwekt.

Behoren de vrouw die de eicel heeft gedoneerd, en haar verwanten, ook ineens tot de familiekring? Lambalk: ``Er zijn allerlei onduidelijkheden. Eens te meer reden om niet hals over kop met deze techniek te beginnen.'