Laboratoriumsperma embryonale stamcel kan eicel bevruchten

Met uit embryonale stamcellen in de reageerbuis opgekweekt muizensperma zijn muizeneicellen bevrucht waaruit muizenembryo's zijn gegroeid.Van 125 bevruchte eicellen kwam de helft tot een eerste deling, en 25 eicellen groeiden uit tot een embryo. Na vier dagen werden de embryo's vernietigd. In de reageerbuis gemaakte muizenembryo's moeten na die tijd worden teruggeplaatst in een baarmoeder om zich verder te kunnen ontwikkelen, maar zover zijn de onderzoekers niet gegaan (Nature advance online publication,10 dec).

Biologen uit Cambridge (VS) maakten de spermacellen door eerst embryonale stamcellen ertoe aan te zetten oerkiemcellen te vormen. Die kiemcellen worden in de normale ontwikkeling van een embryo ook gevormd: het zijn de voorlopers van zaadcellen en eicellen. De opgekweekte oerkiemcellen werden vervolgens gestimuleerd om zich te ontwikkelen tot spermacellen. Het sperma, zichtbaar gemaakt met een groen fluorescerende merkstof, werd daarna geïnjecteerd in eicellen.

De gekweekte oerkiemcellen zijn niet alleen in staat om zaadcellen te vormen, op nóg een belangrijk punt lijken ze op oerkiemcellen in een embryo: hun imprint is gewist. Imprinting houdt in dat een cel een aantal genen markeert met methylgroepen. Daarmee wordt bepaald of die genen actief of juist niet actief moeten zijn. In een imprint ligt ook vast of een gen oorspronkelijk van de vader of de moeder kwam. Omdat zaadcellen aan het nageslacht moeten doorgeven dat al hun genen van vaderlijke afkomst zijn, worden in de oerkiemcel van een mannelijk embryo alle imprints uitgewist en krijgen de genen een vaderlijke imprint.

Hoe dat wissen en opnieuw imprinten precies gebeurt, is nog niet bekend. Met name het kankeronderzoek hunkert naar kennis daarover. Het onbedoeld verliezen of juist verkrijgen van imprints op celdeling regulerende genen, kan leiden tot ongebreidelde groei: kanker. Tot nu toe werd onderzoek naar het mechanisme van imprinting in genetisch gemanipuleerde muizen gedaan. Dat is tijdrovend en ingewikkeld. Met grote hoeveelheden opgekweekte oerkiemcellen wordt dit onderzoek eenvoudiger.

De miljoenen oerkiemcellen in de reageerbuis zullen ook het inzicht in oorzaken van mannelijke onvruchtbaarheid vergroten, omdat nu beter te bestuderen is hoe de ontwikkeling van oerkiemcel naar zaadcel verloopt, en wat daarbij mis kan gaan. Dat met kunstsperma binnenkort mensenbaby's worden verwekt is onwaarschijnlijk, maar voor mannen die bijvoorbeeld wel kiemcellen hebben maar geen sperma maken, komt een oplossing dichterbij.