Op 15 januari 2018 voerden artsen van het Oregon National Primate Research Center een doodgewone echografie uit bij een resusaapje. Het routineonderzoek leverde een normaal beeld op. Het kopje van het babyaapje lag opzij en de ‘rits’ van zijn embryonale ruggengraat was goed te zien.
Maar dit babyaapje was iets heel bijzonders: het embryo zou uitgroeien tot de eerste primaat die is voortgekomen uit een procedure waarbij gebruik werd gemaakt van ingevroren testikelweefsel, dat eerder was afgenomen bij een niet-geslachtsrijp aapje. Onderzoekers hadden het weefsel onder de huid van het aapje ingebracht (‘geënt’) om het tot wasdom te brengen en daarna – met behulp van in-vitrofertilisatie (ivf) – een babyaapje gecreëerd dat de naam ‘Grady’ kreeg (van het Engelse woord ‘graft-derived’, ‘afgeleid van chirurgische enting’).
Het onderzoek werd vorige week beschreven in het tijdschrift Science en biedt hoop aan mannen die in hun jeugd onvruchtbaar zijn geworden als gevolg van kankerbehandelingen met chemotherapie en bestralingen. Volwassen mannen kunnen ervoor kiezen om vóór een behandeling tegen kanker hun sperma te laten invriezen, mocht de kans bestaan dat hun zaadcellen daardoor onvruchtbaar worden. Maar dat kan niet bij jongens die nog geen sperma produceren.
Nu de overlevingskans bij jeugdkankers naar meer dan tachtig procent is gestegen, groeit de behoefte aan maatregelen om de vruchtbaarheid van deze patiënten te behouden. In talloze klinieken in de wereld wordt testikelweefsel van niet-geslachtsrijpe jongens ingevroren, en volgens een schatting van Kyle Orwig, hoofdonderzoeker aan het Magee-Womens Research Institute van het medisch centrum van de University of Pittsburgh en medeauteur van het nieuwe onderzoek, hebben duizend patiënten zich voor de nieuwe procedure aangemeld.
Hoewel er momenteel onderzoek wordt gedaan naar meerdere methoden waarbij gebruik wordt gemaakt van ingevroren weefsel, zijn die nog niet voor patiënten beschikbaar. Maar met de geboorte van Grady zou daar spoedig verandering in kunnen komen.
“Het is een mijlpaal op weg naar verdere klinische toepassingen,” zegt Christine Wyns, hoofd gynaecologie en andrologie van het Universitair Ziekenhuis UC Louvain Saint-Luc in Luik, die niet bij het nieuwe onderzoek was betrokken.
Modeldieren
Onderzoeken naar variaties op deze methode werden voor het eerst in 2002 beschreven en zijn sindsdien steeds vaker uitgevoerd, onder andere bij muizen, varkens, geiten, konijnen, hamsters, honden, katten, paarden, runderen en andere apen. Daarbij namen wetenschappers onvolgroeid testikelweefsel af bij deze dieren en plaatsten dat onder de huid van muizen om het tot wasdom te laten komen en sperma te produceren.
Maar het produceren van jongen was heel wat lastiger. En slechts in een paar studies is testikelweefsel weer teruggeplaatst in het donordier waaraan het was ontnomen.
Ook berustte de overgrote meerderheid van deze onderzoeken op weefsel dat nooit eerder ter conservering was ingevroren. Bij deze methode, die cryoconservering wordt genoemd, zal die laatste stap van cruciaal belang zijn om de bruikbaarheid van het weefsel voor de toekomstige vruchtbaarheid van jongens mogelijk te maken. Belangrijker nog is het feit dat geen enkele wetenschapper tot nu toe cryogeconserveerd weefsel bij een aap had geënt om jonge aapjes te produceren. Op de evolutionaire stamboom zijn deze dieren nauwe verwanten van de mens, en het is dan ook waarschijnlijk dat deze nieuwste versie van de procedure uiteindelijk bij mensen kan worden toegepast.
Het team verwijderde één teelbal bij alle vijf niet-geslachtsrijpe aapjes die in dit onderzoek werden gebruikt, sneed die in kleine stukjes en vroor het weefsel gedurende zeven maanden in – de tijd die de aapjes nodig hadden om de geslachtsrijpe leeftijd te bereiken. Later verwijderden de wetenschappers de andere teelbal en sneden ook die in stukjes. Vervolgens plaatsten ze kleine brokjes van zowel het pas afgenomen weefsel als het eerder ingevroren weefsel weer onder de huid van de donoraapjes.
“Het doel was hier niet om het weefsel weer met het normale voortplantingssysteem te verbinden of de normale spermaproductie op gang te brengen,” zegt Orwig. In plaats daarvan was het de bedoeling dat het weefsel onder de huid tot wasdom zou komen door de inwerking van natuurlijke hormonen in het lichaam van de donoren. Acht tot twaalf maanden later nam het team de 39 ‘entingen’ weer weg; alle weefsels waren nu voldoende ontwikkeld om sperma te produceren en het team slaagde erin om aan de meeste weefselmonsters sperma te ontnemen.
“Dat is het moment waarop heel veel studies het voor gezien houden. Ze zeggen: we hebben het sperma, dus klaar is Kees,” zegt Orwig. “Maar je kunt je wel indenken dat het bezit van sperma nog niet betekent dat je zomaar een eitje kunt bevruchten of een baby kunt maken.”
De onderzoekers van het Oregon National Primate Research Center gebruikten het afgenomen sperma om diverse eitjes te bevruchten en plantten elf onvolgroeide embryo’s in bij zes volwassen aapjes. En daaruit kwam één gezond apenmeisje voort: Grady.
Toekomstige vruchtbaarheid
Hoewel de resultaten tot veel enthousiasme hebben geleid, wordt er ook gewaarschuwd voor eventuele toepassingen bij mensen. De methode zou waarschijnlijk niet voor iedereen werken. Bij kinderen met kankertypen waarbij kwaadaardige cellen in de testikels worden gevormd, kan zulk weefsel beter niet in het lichaam worden geïmplanteerd. Andere methoden worden nu ontwikkeld om dit probleem te omzeilen.
Ook zijn er nog enkele zorgen over de uitwerking die de procedure op de later verwekte kinderen zou kunnen hebben. In de maanden na haar baanbrekende geboorte gedroeg en groeide Grady normaal, maar Wyns benadrukt dat de chromosomen van het gebruikte sperma uitgebreid moeten worden getest om er zeker van te zijn dat de methode geen ongewilde uitwerking heeft op de genen of hun expressie. Volgens Orwig gaat het om veeleisende tests die bij vervolgonderzoek gedaan moeten worden.
Dan is er nog het gebrek aan apentestikels. Om verschillende redenen werden voor alle eerdere onderzoeken gecastreerde dieren gebruikt, ook voor deze nieuwe studie. Maar bij menselijke patiënten zouden de testikels zeer waarschijnlijk nog intact zijn, zegt Susan Taymans, directeur vruchtbaarheid en onvruchtbaarheid van het Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, een van de instellingen die het onderzoek financierden. Orwig en zijn collega’s erkennen dat er meer experimenten bij aapjes nodig zijn om te testen of dit aspect van invloed is op de resultaten.
“Hoewel we dit soort onderzoek moeten blijven doen,” zegt Orwig, “denk ik dat de techniek klaar is om nu al klinisch te worden toegepast.”
Het is misschien tijd voor klinische tests, zeggen ook Nina Neuhaus en Stefan Schlatt van het Centrum für Reproduktionsmedizin und Andrologie van de Universitätsklinikum Münster in Duitsland, in een artikel in News and Views dat samen met de nieuwe studie werd gepubliceerd. Omdat in-vitrofertilisatie bij mensen een routinebehandeling is, zal het aantal geboorten bij mensen waarschijnlijk hoger liggen dan bij apen.
“Mits we kunnen aantonen dat alles veilig en haalbaar is, zijn we het aan de patiënten verplicht om de methode zo snel mogelijk klinisch toe te passen,” vindt Orwig, hoewel hij erop wijst dat dit zijn persoonlijke mening is en dat misschien niet iedereen in zijn vakgebied het daarmee eens is.
Intussen benadrukt hij de noodzaak van meer begeleiding voor jonge patiënten en hun familie met betrekking tot de uitwerking van kankerbehandelingen op hun vruchtbaarheid in de toekomst.
Als we dat niet doen, beroven we deze patiënten volgens hem “van het volledige levenspotentieel dat ze verwachten (...). Ik geloof er heilig in dat dit heel belangrijk is om te doen en dat overlevende kankerpatiënten en hun familie dat ook echt willen.”
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
