Hiru gurasodun haurrak: mitokondrio-donazioa

Izortze Santin

Mitokondrio izeneko organuluak amengandik heredatzen dira, eta zelulek behar duten energia ekoizten dute. Mitokondrien zeregin nagusia energiaren ekoizpena bada ere, parte hartzen dute zelulen metabolismoan garrantzia handia duten beste prozesu batzuetan ere: kolesterolaren metabolismoan, estrogeno eta testosteronaren sintesian, eta amonioaren detoxifikazioan, besteak beste.

Zelulen nukleoko DNAz gain, mitokondrioek berezko material genetikoa dute. Hasiera batean, pentsa liteke mitokondrioek ez dietela gizakien kanpo ezaugarri fisikoei eta nortasunari eragiten, baina oraindik mitokondrioaren genomaren funtzioen inguruan ezjakintasun handia dago.

Mitokondrioen genoma txikia da (16.000 base pare inguru) eta 13 proteina, 22 tRNA eta 2 rRNA kodetzen ditu. Mitokondrioaren genomak kodetutako 13 proteina horiek fosforilazio oxidatzailean parte hartzen duten entzimen azpiunitateak dira, eta beraz, energiaren ekoizpenean parte-hartze zuzena dute. Mitokondrioaren funtzionamendu egokirako, mitokondriaren beraren genoman dauden geneez gain, beharrezkoak dira nukleoko DNAn dauden zenbait genek kodetutako proteinak ere.

Mitokondriako genomaren mutazio tasa nukleoko genoma baino 100 aldiz handiagoa da eta orokorrean bertan gertatzen diren mutazio patogenikoek kate elektroi-garraiatzailearen konposaketan edo funtzioan eragiten dute, fosforilazio oxidatzailea dela bide. Ondorioz, zelulek behar duten energia-ekoizpena baldintzatzen dute. Energia nahikorik lortu ezean, organoen funtzionamendua endekatu eta mitokondriako DNAri loturiko gaixotasunen garapena gertatzen da. Mitokondriari lotutako gaixotasunak multisistemikoak izaten dira, eta bereziki eragiten dute energia-eskaera handia duten organoetan (garuna, aparatu muskuloeskeletikoa, bihotza eta giltzurruna, besteak beste).

Badirudi nukleoko DNAk kodetzen duen DNA polimerasa gamma (POLG) dela mitokondriako genomak duen mutazio tasa handiaren erantzulea. Polimerasa honek mitokondriako genomaren erreplikazioa kontrolatzen du, eta bi domeinu nagusi ditu; alde batetik, polimerasa-jarduera aktibitatea duen katalisi-domeinua eta bestetik, erreplikazioan zehar gaizki gehitutako nukleotidoen ezabatzea eragiten duen domeinua, exonukleasa-aktibitatea duena. 2005. urtean argitaratutako lan baten arabera, mitokondrioan nukleotidoen desoreka dago eta honek POLG polimerasaren fideltasuna txikiagotzen du, mitokondriako genomaren mutazio tasa emendatuz.

Gaur egun, ez dago mitokondriako DNAri loturiko gaixotasunak sendatzerik eta eskuragarri diren tratamenduak sintomak apaldu eta gaixotasunaren progresioa atzeratu besterik ez dute egiten. Hori dela eta, ikertzaile askoren lana bideratu da DNA mitokondrialaren mutazioen transmisioa ekiditeko tekniken garapena aztertzera. Mitokondriako DNAri lotutako gaixotasunei aurre egiteko asmotan, joan den otsailean Britainia Handiko Komunen Ganberak baimendu zuen hiru gurasoren material genetikoa erabiltzen duen laguntza bidezko ugalketa erabiltzea. Teknika honek helburu modura hartu du mitokondriari loturiko gaixotasunen transmisioa ekiditea, eta honetarako, gurasoen DNA emakume emaile baten mitokondriarekin konbinatzen da enbrioia sortzeko. Britainia Handiko populazioak teknika honen legeztatzearen aldeko hautua egin zuen 2013. urtean ospatutako herri-galdeketa batean, eta bi urte beranduago, Gobernuak oniritzia eman dio teknika honen erabilpenari, 382 legebiltzarkideen aldeko bozkekin.

“Hiru gurasoen teknika” delakoaren bitartez, amaren mitokondrio akastuna kendu eta bere ordez emakume-emaile baten mitokondrio osasuntsua jartzen da. Horrela, sortutako enbrioiak, bi gurasoen material genetikoaz gain, emailearen mitokondriako DNA osasuntsua edukiko du. Teknika hau egiteko, bi prozedura esperimental daude, amaren ardatz mitotikoaren transferentzia (“maternal spindle transfer”) eta pronukleoaren transferentzia (“pronuclear transfer”). Lehenengo prozeduran, amaren obulutik nukleoko DNA erauzten da, eta nukleo gabeko emailearen obulura transferitu ostean, aitaren espermarekin ernaltzen da, eta hiru gizakiren DNA duen enbrioia sortzen da.

Pronukleoaren transferentziaren bidez berriz, amaren obulua aitaren espermatozoidearekin ernaltzen da eta zigoto horren DNA nuklearra emailearen nukleo gabeko obulu ernalduan sartzen da. Tximinoetan eta saguetan egindako esperimentu pilotuek erakutsi dute mitokondriako DNAn mutazioren bat duten emeek ondorengo osasuntsuak eduki ditzaketela teknika hauek erabilita. Teknika hauek esperimentalki giza obulu eta zigotoetan ere probatu dira, eta mitokondrio osasuntsuak dituen blastozistoaren garapen egokia lortu da. Egindako esperimentuetan oinarrituta, mitokondrio-donazioaren sustatzaileek teknika segurua dela ziurtatzen dute eta baieztatzen dute bera dela mitokondriako genoman mutazio bat duten emakumeek ume osasuntsuak edukitzeko duten aukera eraginkor bakarra.

Mitokondrio-donazioaren erabilpenaren aurka daudenen ustez ordea, teknikaren segurtasuna probatzeke dago. Zenbait ikertzaileren arabera, zaila da epe luzera hiru gizakirengandik material genetikoa jaso duten haurrek eduki ditzaketen osasun-arazoak estimatzea, haur horiek bizi-osorako monitorizazioa behar izatea gerta daitekeelarik. Gaur egun nukleoko zein mitokondrioetako giza genomari buruz dugun ezagutza zabala izanagatik, oraindik ere hutsune asko betetzeke daude. Mitokondriako DNAk gizakien kanpo ezaugarri fisikoetan eta nortasunean eraginik ez duela uste den arren, segurtasun osoz baiezta daiteke nukleoko eta mitokondriako material genetikoaren artean ez dela elkarrekintzarik gertatzen? Ildo hori jorratu duten zenbait ikerketaren arabera, mitokondrioaren genoman dauden hainbat aldaera genetikok eragina dute gizakiaren nortasunean. Adibidez, asoziazio-ikerketa batek elkarrekin uztartu ditu mitokondriako genoman dauden bi polimorfismo eta kanporakoitasuna.

Bestalde, azpimarratu beharra dago gurasoengandik jasotako geneek ere kontrolatzen dutela mitokondrioaren aktibitatea, eta gerta daitekeela gene horiek kodetutako proteinak eta emakume-emailetik jasotako mitokondria bateragarriak ez izatea. Horrelakoetan mitokondrioaren disfuntzioa eragiten da. Saguetan, drosofilan eta beste animalia batzuetan egindako esperimentuetan ikusi da profil genetiko ezberdina duten animalien mitokondrioko eta nukleoko genomen konbinaketak hazkuntza geldotu, zahartzea azkartu eta ugalketa-gaitasuna gutxitzen duela.

Aipaturiko osasun-arazoez gain, Britainia Handiaren erabakiak arazo etiko eta sozial ugari ere ekar ditzake. Teknika honi esker jaiotako haurtxoek heredagarriak diren, eta ondorioz, belaunaldiz belaunaldi joango diren aldaketa genetikoak edukiko dituzte. Horrek etorkizuneko belaunaldiei arazoak ekar diezazkiekete. Zilegi al da etorkizuneko belaunaldien profil genetikoan eragina edukiko duten teknikak erabiltzea? Mitokondrio-donazioren sustatzaileek baieztatzen dute teknika honek milaka bizitza salbatuko dituela baina mitokondriako gaixotasun jakin bat pairatzen duten emakume talde txiki batek harreman genetikoak dituzten umeak eduki ahal izateko diseinatuta dago. Esan beharra dago emakume hauek askoz seguruagoak diren aukerak dituztela: inplantazioaren aurreko diagnostiko genetikoa edo utzitako obuluekin eginiko in vitro ernalketa, adibidez.

Orain arte Europan debekatuta egon da material genetikoaren eraldaketak baimentzen dituzten tekniken erabilpena, baina Britainia Handiaren erabakiak ahalbidetu du Europan ere teknika hauek erabiltzea. Ikertzaile eta legegile askoren iritziz, lege honen onarpena norberaren nahi erara diseinatutako haurtxoak garatzeko lehengo pausua izan daiteke, pausu zinez arriskutsua nire uste apalerako.

Egileaz: Izortze Santin Biologian doktorea da eta BioCruces Institutuko ikertzailea.