Hvordan kan en baby have tre forældre?

Det virker umuligt, ikke? Vi har altid lært, at babyer skabes ved at sammensætte en sædcelle med et æg, og at DNA’et fra disse to celler kombineres for at skabe et unikt individ med halvdelen af ​​mors DNA og halvdelen af ​​farens DNA. Hvordan kan vi involverer en tredje person i denne proces?

For at forstå begrebet baby med tre forældre er det nødvendigt at tale om DNA. Vi er bekendt med Dobbelt helix-DNA Den indeholder 23 par kromosomer, der kan findes i kernen i hver celle i vores krop, og som giver instruktionerne om at skabe en komplet organisme og de proteiner, der former vores eksistens fra undfangelse til død. Dog Cellekernen-DNA Det er ikke den eneste type DNA, vi har brug for, for der er også en anden type DNA i mitokondrierne i hver celle i vores krop.

Tværsnit af en dyrecelle, der viser placeringen af ​​mitokondrier, brune bønneformede strukturer. De 23 kromosomer findes i det inderste rum i cellen: kernen.

Kan du huske mitokondrier? Som vi fik at vide i instituttets biologiklasse, er mitokondrier de bønneformede organeller, der ofte trækkes en bølgende linje og præsenteres som cellenes motor. Hver celle i kroppen, inklusive sæd og æg, har brug for energi til at udføre alle dens funktioner, og celler, der ikke har mitokondrielt DNA (mtDNA), er som biler uden benzin.

Tværsnit af en mitokondrier. Mange gange kaldes de motoren for celler. De indeholder deres eget DNA og producerer energi til cellen

I modsætning til cellens kerne-DNA oprettes mtDNA ikke fra kombinationen af ​​mandligt og kvindeligt DNA. Det mitokondriske DNA det kommer kun fra moderen, hvilket betyder, at mitokondrier, der er til stede i det befrugtede æg, er dem, der vil blive replikeret i hver celle i din krop under udvikling og resten af ​​dit liv.

Som kerne-DNA kan mtDNA imidlertid have mutationer, der kan forårsage meget alvorlige og svækkende sygdomme og endda infertilitet i tilfælde af kvinder med defekte mitokondrier. Det er her den tredje person kommer i spil.

Den tredje “far”

I 2016 blev et barn født fra et par, der havde problemer, fordi mtDNA indeholdt de mutationer, der var ansvarlige for leigh syndrom: en progressiv neurometabolsk sygdom. Da kvindens mangelfulde mitokondrier blev erstattet af mitokondrier fra en donor, der ikke bærer mutationen, bar den resulterende baby DNA fra tre personer: moderen, der leverede kerne-DNA i ægløsningen, manden, der leverede DNA fra æg sædceller og donor af mitokondrier. Sådan blev den første baby født ved hjælp af denne teknik.

Hvordan man laver en baby med tre forældre:
1) Morens æg indeholder DNA (gul cirkel) og den defekte mitokondrier (røde ovaler). 2) DNA ekstraheres fra mors æg med en meget lille pipette. 3) DNA ekstraheres fra donoræg, hvilket efterlader sunde mitokondrier (grønne ovaler). 4) Morens DNA overføres til æg ved sund mitokondrier. 5) Resultatet er en ægløsning, der har DNA’et fra moderens kerne og DNA’et fra donorovumens mitokondrier, og som kan befrugtes med fars sperm. 6) Efterhånden som cellerne formerer sig under udviklingen af ​​embryoet, vil hver celle have en kombination af far og mors DNA i cellens kerne og donorægets mitokondrier og dets tilsvarende mtDNA. Bemærk: Befrugtning kan finde sted før eller efter overførsel af DNA til donoræg. Hvis tidligere produceret, vil både mors og fars DNA passere i donoræg efter, at donorens DNA er blevet fjernet. Hvis det sker senere, befrugtes ægget, efter at morens DNA er blevet overført til donoræget, som beskrevet her.

I Xataka
En baby, to genomer og tre forældre: den kinesiske læge, der undersøger grænserne for menneskelig reproduktion

Denne teknik, kendt som mitokondrisk udskiftning, ligner organtransplantation eller organelltransplantation i dette tilfælde. Der er dog vigtige forskelle, der har skabt bekymring blandt politikere og har medført, at mitokondrisk udskiftning er forbudt i USA.

I modsætning til organtransplantation vil virkningerne af mitokondrisk udskiftning fortsætte i de følgende generationer, hvis babyen er en pige og beslutter at få børn (mænd overfører ikke deres mitokondrier til deres børn). Det skal også huskes, at udskiftningen af ​​mitokondrier påvirker alt kropsvæv og ikke kun et organ i kroppen, såsom tilfældet med det kardiovaskulære system efter en hjertetransplantation.

Dette er imidlertid ægte mitokondrier, der allerede findes i mennesker, og de er ikke genetisk modificerede eller ændrede celler. Så længe de er sunde mitokondrier, er det ikke bevist, at der er nogen risiko for barnet ud over lejlighedsvise cellemutationer, selvom det er et kontroversielt punkt.

Siden 2016 er det vanskeligt at vide, hvor mange gange denne teknik er blevet udført af de tre forældre, og i hvor mange tilfælde graviditeten har været en succes. Imidlertid har den vellykkede fødsel af en baby i Ukraine med tre forældre ført til, at mange lande lærer, hvordan man bruger denne teknik, og dens forbud i De Forenede Stater har ikke nedsat antagelsen i andre lande, såsom Det Forenede Kongerige.

Er donor af mitokondrierne også en mor?

I hvilket omfang er en mor en kvinde, der donerer hendes mitokondrier?

Det korte svar er lidt. Mere end 99 procent af din krops proteiner kodes af cellekernens DNA. Funktioner såsom hårfarve, øjenfarve og højde, for eksempel, findes i cellekernens DNA, mens generne etableret i mtDNA primært er relateret til energiproduktion og stofskifte.

Mens ligheden mellem babyer med tre forældre vil være med hensyn til far og mor, hvis sæd og ægløsning er blevet kombineret for at producere de 23 kromosomer i kernen i den første celle. Det vigtige her er at forstå disse forskelle, fordi der i fremtiden vil være mange overskrifter om babyer født med tre forældre, og vi kan falde i forhastede konklusioner, hvis vi ikke forstår det videnskabelige grundlag.

En ting er sikkert: for disse kvinder med fertilitetsproblemer forårsaget af mutationer i DNAet i deres mitokondrier eller som har mulighed for at overføre mitokondrielle genetiske defekter til babyen, giver denne nye teknik dem håb om, at de en dag kan være i stand til at få en Sund baby, der er en genetisk repræsentation af den biologiske partner med en lille hjælp fra en tredje person.

forfatter: Jennifer Barfield, assisterende professor i assisteret reproduktionsteknikker, Colorado State University

Denne artikel er oprindeligt offentliggjort i Samtalen. Du kan læse den originale artikel her.