Pripremite se za istospolnu reprodukciju

Kad umjetna sperma i jaja postanu stvarnost, spol vašeg partnera koji stvara dijete neće biti važan.

Klaster s desne strane je kolonija iPS ćelija. Svaki od njih mogao bi postati pravi spermatozoid ili jajna stanica pod pravim uvjetima, što znanstvenici pokušavaju otkriti. (Ljubaznošću UCLA Centra za široke matične ćelije)

1-godišnja kći Renata Moreira tek počinje razgovarati. Ona naziva Renatu "mama", njezinu drugu majku, Lori, Renatinu bivšu suprugu i supruga, "mamu", a muškarac koji je donirao spermu koja joj je dala život, "Duncle", skraćen je za ujaka donatora. Davatelj sperme bračni par je Renatin mlađi brat.

"Iskreno nikada nisam razmišljala o tome da imam djecu jer nisam imala nijednog uzornog uzorka", započinje Moreira dok priča priču o porijeklu svoje kćeri. Ali kad je 2013. upoznala Lori u jednom baru u New Yorku, pokret gay braka bio je u punom jeku. Kad se par odlučio vjenčati, ugledali su mnoge njihove prijatelje kako osnivaju obitelji zbog nove pravne zaštite koju brak nudi LGBTQ obiteljima i oni su također počeli razmišljati o njihovim mogućnostima.

Nakon višemjesečnog istraživanja i razmišljanja o vrijednostima koje su najvažnije za njihovu obitelj, odlučili su da je genetska povezanost s njihovim djetetom glavni prioritet. „Nismo vjerovali u usvajanje“, kaže Moreira, izvršna direktorica Naše obiteljske koalicije, neprofitne organizacije koja radi na unapređenju jednakosti za LGBTQ obitelji. "Ali ideja je bila da želimo dijete koje je povezano s našim precima i genetskim kodom koji nosi."

Moreira je Brazilac, autohtonog je i portugalskog porijekla, a Lori je Talijan. S obzirom da su oboje željeli zadržati svoje genetsko naslijeđe, zamolili su Renatina brata da mu donira spermu kako bi bila usklađena s Loriinim jajima. Obiteljski liječnik za plodnost koristio je in vitro oplodnju kako bi začeo zametak u tanjuru i implantirao ga u Moreirinu maternicu, pretvorivši je u kćerkin "nositelj gestacije".

Čak i dok se socijalna stigma oko gay roditeljstva smanjuje - Williams Institut iz UCLA procjenjuje da čak šest milijuna Amerikanaca imaju lezbijske, gay, biseksualne ili transrodne roditelje - LGBTQ obitelji koje žele biološku povezanost sa svojom djecom moraju puno razmišljati. , Istospolni par koji čini dijete mora raditi kroz napornu slagalicu osobnih vrijednosti, tehnologija i posrednika liječnika plodnosti, davatelja jaja i sperme ili surogata.

Ali to bi se moglo dugo promijeniti drastično. Razvijajuća tehnologija poznata kao IVG, kratka za in vitro gametogenezu, mogla bi omogućiti istospolnim parovima začeće dijete iz vlastitog genetskog materijala, a ničijeg drugog. Oni bi to učinili tako da su stanice u njihovim tijelima pretvorene u stanice sperme ili jajašca.

Znanost o IVG u tijeku je zadnjih 20 godina. Ali stvarno se pokrenulo istraživanje koje će kasnije osvojiti Nobelovu nagradu za japanskog znanstvenika po imenu Shinya Yamanaka. 2006. godine pronašao je način kako bilo koju ćeliju u ljudskom tijelu, čak i onu koja se lako sakuplja poput kože i krvnih stanica, pretvoriti u stanice poznate kao inducirane pluripotentne matične stanice (iPS stanice), koje se mogu reprogramirati da postanu bilo koje stanice u tijelu. Do tog proboja, znanstvenici koji rade u regenerativnoj medicini morali su koristiti ograničene - i kontroverzne - matične stanice dobivene iz smrznutih ljudskih embrija.

Postoji mala međunarodna skupina znanstvenika koja se utrkuje reprogramirati ljudske iPS stanice u spermu i jajne stanice.

U 2016. godini, istraživači sa sveučilišta Kyoto u Japanu objavili su da su stanice iz mišjeg repa pretvorili u stanice iPS-a, a zatim ih pretvorili u jajašca koja su gestala u štenad. Postoji mnogo koraka koje je potrebno još usavršiti da bi ovaj proces stvaranja spolnih ćelija, također poznat kao gamete, mogao djelovati na ljudima.

Ako to uspije, prva primjena vjerojatno bi bila u uklanjanju neplodnosti: muškarci bi napravili novu spermu, a žene nova jajašca napravljena od drugih stanica u svojim tijelima. Ali mogući je i trik savijanja uma: da se stanice muškarca mogu pretvoriti u jajne ćelije, a žene od žena moći bi se pretvorile u stanice sperme. A to bi bio još veći skok u reproduktivnoj medicini od in vitro oplodnje. To bi izmijenilo naš koncept obitelji na načine na koje tek počinjemo zamišljati.

Danas istospolni parovi moraju u svoje dijete uključiti genetski materijal drugih ljudi. Umjetne gamete mogle bi dopustiti da se obnavljaju vlastitim. (Ilustracija Aart-Jan Venema)

Seks stanice!

Sada postoji mala međunarodna skupina znanstvenika koji se utrkuju za ponovno stvaranje mišje formule i reprogramiranje ljudskih iPS stanica u spermu i jajne stanice.

Jedan od ključnih igrača je Amander Clark, biolog matičnih ćelija na UCLA. U petak popodne provodi me kroz otvoreni laboratorijski prostor i upoznaje Di Chena, postdoktorskog kolegu iz Kine, koji radi na stvaranju umjetnih gameta. Ulazimo u malu sobu s mikroskopom, inkubatorom za hladnjake i kabinetom za biološku sigurnost u kojem studenti rade s iPS ćelijama. Chen me poziva da pogledam mikroskop i pokažem koloniju svježih iPS stanica. Izgledaju poput velike amebe.

Za postizanje ovih stanica da postanu održiva jajašca ili sperma zahtijeva šest glavnih koraka, kaže Clark. Svi su oni postignuti u mišu, ali to učiniti na ljudski način neće biti lak podvig. (U 2016. godini, znanstvenici su izvijestili da su ljudske stanice kože pretvorile u stanice sperme, razvoj koji Clark naziva "zanimljivim - ali to još nitko nije ponovio.") A još nitko nije napravio umjetno ljudsko jaje.

Clarkova skupina i drugi laboratoriji su u biti zaglavljeni na trećem koraku. Nakon koraka u kojima se stanica iz tijela pretvara u iPS ćeliju, treći korak je pretvaranje u rani prekursor klice. Za rad na miševima, jedan japanski istraživač Katsuhiko Hayashi kombinirao je prekursorsku stanicu sa stanicama embrionalnih jajnika - jajnicima na samom početku razvoja - koje su uzete od drugog miša 12. dana u njenoj gestaciji. Na kraju je nastao umjetni jajnik koji je stvorio stanicu koja je podvrgnuta spolno specifičnoj diferencijaciji (korak četiri) i mejozi (korak pet), te je postao gameta (korak šest).

Di Chen i Amander Clark u laboratoriju. (Foto Reed Hutchinson / UCLA-ov široki istraživački centar za matične stanice)

Ostali istraživači, Azim Surani iz Cambridgea i Jacob Hanna s Weizmannovog instituta za znanost u Izraelu, postigli su korak s obje matične stanice ljudske embrionalne stanice i iPS stanice, pretvarajući ih u prekursore koji mogu stvoriti ili jajašce ili spermu. Suranijev bivši student Mitinori Saitou, sada na Sveučilištu Kyoto, također je izvršio ovaj podvig.

To je impresivno postignuće: napravili su nešto što se normalno počinje razvijati oko 17. gestacije u ljudskom embriju. Ali sljedeći korak, uzgoj tih prekursorskih stanica u zrela jajašca i sperme, "je vrlo, vrlo ogroman izazov", kaže Surani. Znanstvenici će trebati ponovno stvoriti proces koji traje gotovo godinu dana u prirodnom ljudskom razvoju. I ljudi ne mogu uzeti prečicu koja se koristi kod miševa, uzimajući ćelije embriona jajnika od drugog miša.

Na UCLA-i, Clark navodi sljedeća tri koraka potrebna za postizanje ljudske umjetne gamete kao "usko grlo sazrijevanja".

One iPS stanice slične amebi koje mi je Chen pokazao sjede u tanjuru koji je podigao iz mikroskopa i nosio u ormarić za biološku sigurnost. Tamo razdvaja stanice u novu posudu i dodaje tekućinu s proteinima i ostalim sastojcima koji će pomoći da stanice rastu. Stavlja stanice u inkubator na jedan dan; tada će ponovno prikupiti stanice i dodati još sastojaka. Nakon otprilike četiri dana, stanice će idealno prerasti u kuglu veličine oko zrna pijeska, vidljivu golim okom. Ova lopta sadrži prethodnike jedne gamete. Clarkov laboratorij i drugi međunarodni timovi proučavaju ga kako bi razumjeli njegova svojstva, uz nadu da će pružiti tragove kako doći do šestog koraka - umjetne ljudske gamete.

"Mislim da nam nije manje od 10 godina od pravljenja istraživačkih gameta", kaže ona. Komercijalizacija tehnologije trajala bi duže i nitko ne može zaista predvidjeti koliko - ili što bi to moglo koštati.

Neke od ovih iPS ćelija nastale su ranim prekursorima gameta. Sljedeći koraci bit će mnogo teži. (Ljubaznošću UCLA Centra za široke matične ćelije)

Čak i tada će se istospolna reprodukcija suočiti s još jednom biološkom zaprekom: znanstvenici će morati nekako napraviti stanicu dobivenu od žene koja ima dva X kromosoma u spermatozoid s jednim X i jednim Y kromosomom, i učiniti obrnuto, pretvarajući XY mušku stanicu u XX žensku jajnu ćeliju. Da li su oba koraka izvediva raspravlja se najmanje desetljeće. Prije deset godina, Hinxton Group, međunarodni konzorcij za matične ćelije, etiku i zakon, predvidio je da će pravljenje sperme iz ženskih stanica biti "teško, ili čak nemoguće." Ali uređivanje gena i različite tehnologije staničnog inženjeringa mogu povećavati vjerojatnost zaobilaska. U 2015. godini dva britanska istraživača izvijestila su da bi žene u teoriji „mogle zajedno imati potomstvo“ ubrizgavanjem genetskog materijala jednog partnera u jaje od drugog. Ovom metodom djeca bi bila djevojčice, "budući da Y kromosomi ne bi bili uključeni."

Još jedna mogućnost: jedna žena može se čak reproducirati sama u ljudskoj verziji partenogeneze, što znači "djevičanstvo." To bi mogla biti feministička verzija božice Atene koja potiče iz Zeusove glave.

Rodovnička nuklearna obitelj

Ostaje pitanje hoće li društvo željeti ovu tehnologiju - i koliko često će LGBTQ obitelji odlučiti koristiti je. Sadašnje napredne reproduktivne tehnologije već diverzificiraju načine na koji reproduciramo i otvaramo reprodukciju skupinama koje prije toga nisu mogle imati pristup. Ovo proširuje koncept obitelji izvan tradicionalne hetero-nuklearne obitelji Ozzie i Harriet. Mnogi ljudi koji su samohrani roditelji po izboru sada uključuju svoje donatore gameta kao članove. Mnogo LGBTQ obitelji suradnja je prijatelja i rodbine koji postaju donori jajašca i sperme i pomažu u podizanju djece.

Stoga je razumljivo da socijalni i pravni promatrači već razmišljaju o potencijalnim posljedicama umjetnih gameta na oblik obitelji. Ako tehnologija znači da lezbijskim parovima ne treba donor sperme, a gay muškim parovima ne treba jaje donora, to bi između ostalog moglo olakšati roditeljima koji namjeravaju sačuvati integritet i privatnost obiteljska jedinica ”, napisala je Sonia Suter, profesorica prava na sveučilištu George Washington u časopisu Law and Biosciences.

Jedna bi žena mogla reproducirati samu sebe, feminističku verziju Atene koja potiče iz Zeusove glave.

Ironično je da bi tehnologija također mogla stvoriti nešto prilično konvencionalno - biološku nuklearnu obitelj, premda onu koja više liči na Ozzie i Ozzie. „Kolaborativna reprodukcija utrla je put radikalnim novim definicijama obitelji koje su zaista pomogle voditi pokret za jednakost braka“, kaže Radhika Rao, profesorica prava na pravnom fakultetu UC Hastings. "Umjesto da osporavaju hetero-normativne vrijednosti, IVG bi ih mogao nastaviti ponavljati."

Zato Renata Moreira nije sigurna da bi to odabrala. "To bi moglo oduzeti ovoj izvrsnoj mogućnosti da izazovemo i proširimo predodžbu o tome kako izgleda obitelj", kaže ona.

No, izumljene su nove reproduktivne tehnologije koje će nam proširiti izbor više nego ograničiti ih, jer zamrzavanje jaja i IVF omogućuju ženama da pauziraju, pa čak i produže svoje biološke satove. U narednim desetljećima IVG bi nam mogao dopustiti da povežemo biologiju kako bismo objedinili genetske kodove ljudi koji to inače ne mogu. To bi povećalo slobodu oblikovanja naših obitelji da ispunjavaju naše osobne vrijednosti i želje i potaknulo ljudsku evoluciju u posve novom smjeru.

Rachel Lehmann-Haupt urednica je časopisa THE ART and Science of Family i autorica knjige In Her Own Sweet Time: Zamrzavanje jaja i Nove granice obitelji.

Ova je priča ažurirana 1. ožujka 2018. kako bi se izbrisala referenca na muškarce kojima ne treba surogat. Za to bi bile potrebne dodatne tehnologije poput umjetne maternice.