Cellule uovo umane coltivate in laboratorio

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“La natura vuole, dalla donna, amore e dedizione materna.” – Paul Julius Möbius

Scienziati dagli Stati Uniti e dal Regno Unito per la prima volta sono stati in grado di far maturare cellule uovo umane in laboratorio.

La tecnica potrebbe portare a nuovi modi di preservare la fertilità in bambini che hanno ricevuto un trattamento contro il cancro nell’infanzia. È anche un’opportunità per studiare come si sviluppano le cellule uovo umane, processo che tutt’oggi è ancora in gran parte sconosciuto.

Ovociti e cellule uovo

Nel 5º mese di vita fetale si raggiunge una produzione di 6-7 milioni di ovociti primari (diploidi), prodotti dalle ovaie; molti di questi ovociti muoiono nel giro di pochi mesi e alla nascita ne rimangono in vita circa 2 milioni, diminuendo a 30-40.000 nella fase della pubertà. La donna sessualmente fertile matura uno degli ovociti primari ogni 28 giorni circa (ciclo mestruale), completando la prima divisione meiotica che fino a quel momento rimasta bloccata in Profase I, ottenendo così un ovocita secondario (aploide). La maturazione completa avviene sono dopo la fecondazione. Si stima che nell’arco della vita dell’individuo, solo 300-500 ovociti primari giungono a maturazione completa senza degenerare.

Tipo di cellula Corredo cromosomico Processo Completamento del processo
Oogonio diploide (2n) Mitosi Terzo trimestre (si formano gli oociti)
Oocita primario diploide (2n) Prima divisione meiotica Profase I fino alla pubertà
Oocita secondario aploide (n) Seconda divisione meiotica Ferma in metafase II fino alla fecondazione
Cellula uovo aploide (n) Il gamete si ha solo dopo la fecondazione

 

Le donne quindi nascono con uova immature nelle loro ovaie che possono svilupparsi completamente solo dopo la pubertà. Il processo è molto controllato e temporizzato, con alcune uova che matureranno durante l’adolescenza (dopo il menarca) e altre più di due decenni dopo (fino alla menopausa).

Il processo

Cellule uovo erano state precedentemente coltivate in tessuti di topi, ma ancora non era mai stato fatto con cellule umane. Capire come permettere alle cellule umane di maturare pienamente si è dimostrato molto più difficile, poiché il nostro organismo è più complicato di quello del topo.

Ci sono voluti decenni di lavoro, ma ora gli scienziati possono coltivare ovuli a maturità al di fuori dell’ovaio.

Il processo richiede un attento controllo delle condizioni di laboratorio tra cui i livelli di ossigeno, gli ormoni e le proteine ​​che stimolano la crescita e il terreno nel quale gli ovociti sono coltivati.

Fase 1: Uova umane molto piccole e immature all’interno del tessuto ovarico sono poste in coltura in laboratorio e iniziano a sviluppare

Fase 2: Dopo lo sviluppo iniziale, gli ovociti sono cresciuti e sono più del doppio della loro dimensione iniziale. I follicoli ovarici che contengono le cellule uovo vengono separati prima dell’ulteriore crescita e monitoraggio.

Fase 3: Le cellule uovo e le cellule circostanti vengono rimosse dalla coltura liquida per subire un ulteriore sviluppo in una membrana ricca di sostanze nutritive

Risultati

Anche se gli scienziati hanno dimostrato che il processo è possibile, la tecnica, pubblicata sulla rivista Molecular Human Reproduction, ha ancora bisogno di essere raffinata. È molto inefficiente con solo il 10% delle uova che completano il loro viaggio verso la maturità.

Elfer, che ha lavorato a fianco degli scienziati del Center for Human Reproduction di New York, ha coltivato gli ovociti utilizzando campioni raccolti da 10 donne. Da quei campioni sono stati raccolti 310 “follicoli primordiali”, un insieme di cellule che ha la capacità di produrre una cellula uovo. Di questi follicoli, 87 sono sopravvissuti alla fase iniziale di crescita e sono stati in grado di essere selezionati per ulteriori colture. Di questi 87 campioni, 9 si sono sviluppati completamente.

Inoltre le uova non sono state fecondate, quindi non è sicuro quanto siano vitali. Saranno quindi necessarie la caratterizzazione molecolare e l’analisi cromosomica per dimostrare se queste cellule uovo sia effettivamente uguali a quelle normali. Potrebbe essere interessante testare il potenziale di sviluppo di queste uova tentando la fecondazione in vitro.

Cancro

La chemioterapia e la radioterapia possono avere come complicanza la sterilità.

Le donne possono congelare le uova maturate prima di iniziare il trattamento, ma questo ovviamente non è possibile per le bambine, in cui non esistono oociti maturi da prelevare.

Al momento l’unica tecnica efficace nei bambini è il congelamento del tessuto ovarico prima del trattamento, che verrà poi reimpiantato anni dopo se la paziente vuole figli propri. Il problema principale è che se ci sono delle anomalie nel campione congelato, quali ad esempio un’invasione metastatica del tumore (anche solo sospetta), non potrà essere fatto il reimpianto per i troppi rischi. Essere in grado di far maturare le uova in laboratorio è quindi un’opzione più sicura per queste pazienti.

FONTI |  1; 2; 3

IMMAGINI | Copertina, 1, 2