Терапијата со митохондриска замена (МРТ), понекогаш била наречена и митохондријална донација, е замена на митохондриите во една или повеќе клетки за да се спречи или подобри болеста. МРТ настанала како посебна форма на ин витро оплодување во која дел или целата митохондриска ДНК на идното бебе (митохондриска ДНК) може да доаѓа од трето лице. Оваа техника се користи во случаи кога мајките носат гени за митохондриски заболувања. Терапијата била одобрена за употреба во Обединетото Кралство. Втора апликација била да се користат автологни митохондрии за замена на митохондриите во оштетеното ткиво за да се врати ткивото во функционална состојба. Ова било користено во клиничките истражувања во Соединетите Држави за лекување на новороденчињата со компромитации на срцето.
Медицинска употреба
Ин витро оплодување Терапијата за замена на митохондриите се користела за да се спречел преносот на митохондриски болести од мајка на дете; можело да се врши само во клиники лиценцирани од Управата за човечко оплодување и ембриологија на ОК (HFEA), само за луѓе поединечно одобрени од HFEA, за кои генетската дијагноза пред имплантација веројатно не би била корисна, и само со информирана согласност дека ризиците и придобивките не биле многу добро разбрани. Linked in HFEA announcement of the regulations issued 15 December 2016.
Релевантните мутации се наоѓале кај околу 0,5% од популацијата и болеста влијаела на околу еден од 5000 индивидуи (0,02%)-процентот на засегнати луѓе бил многу помал бидејќи клетките содржеле многу митохондрии, од кои само некои носат мутации и бројот на мутирани митохондрии треба да достигнат праг за да влијаат на целата клетка, а многу клетки треба да бидат засегнати за лицето да покаже болест.
Просечниот број на раѓања годишно кај жените изложени на ризик за пренесување на митохондриска ДНК болест се проценувало приближно 150 во Обединетото Кралство и 800 во САД.
Пред развојот на МРТ, и на места каде што тоа не е легално или изводливо, репродуктивните опции за жени кои се изложени на ризик за пренесување на митохондриска ДНК болест и кои сакаат да го спречат преносот користеле јајце клетка од друга жена, посвојувале или немале деца. Index page with links to summaries including one page summary flyer.
Функција на ткиво Автологните митохондрии кои биле извлечени од здравото ткиво и кои биле доставени до оштетеното ткиво се користат за лекување на новороденчиња со компромитации на срцето. Алтернативите на пристапот вклучуваат употреба на екстракорпорален мембрански оксигенатор (ECMO) или трансплантација на ткиво или органи.
Техники Ин витро оплодувањето вклучувало отстранување на јајце клетки од жена и собирање сперма од маж, оплодување на јајце клетката со сперма, дозволување на оплодената јајце клетка да формира бластоциста, а потоа пренесување на бластоциста во матката. МРТ вклучува дополнителна јајце клетка од трето лице, и манипулација и на јајце клетката примач и на јајце клетката донаторот.
Од 2016 година се користеле три техники на МРТ: пренос на вретено на мајката (MST); пројадрен трансфер (PNT); и најновата техника, пренос на поларно тело (PBT). Оригиналната техника, во која цитоплазмата која содржела митохондрии земена од донаторско јајце едноставно се инјектирала во јајце клетката примач, веќе не се користи. мини|Дијаграм на мејотични фази, кој покажува како изгледаат хромозомите во метафазата II За време на трансферот на вретеното на мајката, ооцитот се отстранувал од примачот, а кога бил во фаза II на метафазата на клеточната делба, се отстранувал комплексот вретено-хромозом; дел од цитоплазмата доаѓа со него, така што некои митохондрии најверојатно ќе бидат вклучени. Комплексот вретено-хромозом се вметнувал во донорски ооцит од кој јадрото е веќе отстрането. Оваа јајце клетка била оплодена со помош на сперма и се оставала да формира бластоцист, која потоа може да се испита со генетска дијагноза пред имплантација за да се проверат за митохондриски мутации, пред да се имплантира во матката на примателот.
При пројадрен трансфер, ооцитот се отстранувал од примачот и се оплодувал со сперма. Донаторскиот ооцит се оплодувал со сперма од иста личност. Машките и женските пронуклеуси се отстранувале од секоја оплодена јајце клетка пред нивното спојување, а пронуклеусите од оплодената јајце клетка на примачот се вметнувале во оплодената јајце клетка од донаторот. Како и со MST, мала количина на цитоплазма од јајце-клетката примач може да се пренесе, а како и со MST, на оплодената јајце клетка и се дозволувало да формира бластоциста, која потоа можела да се испита со генетска дијагноза пред имплантација за да се проверат митохондриските мутации пред да се имплантирале во матката на примачот. мини|Процесот на оплодување во јајце клетката на глушец, покажувајќи пронуклеуси. Во преносот на поларното тело, поларното тело (мала клетка со многу мала цитоплазма која се создавала кога јајце клетката се дели) од примачот се користи во целост, наместо да се користи јадрен материјал извлечен од нормалното јајце на примачот; ова може да се користи или во MST или PNT. Оваа техника за прв пат била објавена во 2014 година и од 2015 година таа не била постојано реплицирана, но сепак се сметала за ветувачка бидејќи постоела значително намалена шанса за пренесување на митохондриите од примачот бидејќи поларните тела содржеле многу малку митохондрии и не вклучувале екстракција на материјал од јајцето на примачот. лево|мини| Дијаграм кој го прикажува создавањето на поларни тела. Цитоплазматскиот трансфер првично бил развиен во 1980-тите во текот на основните истражувања спроведени со глувци за проучување на улогата што делови од клетката надвор од јадрото ја играле во развојот на ембрионот. Во оваа техника, цитоплазмата, вклучувајќи протеини, информациска РНК (мРНК), митохондрии и други органели, се земала од донаторско јајце и се инјектирала во јајце-клетката примач, што резултирало со мешавина од митохондријален генетски материјал. Оваа техника почнала да се користи кон крајот на 1990-тите за да ги „засили“ јајце клетките на постарите жени кои имале проблеми со зачнувањето и довело до раѓање на околу 30 бебиња. Била покрената загриженост дека мешавината на генетски материјал и протеини може да предизвика проблеми во однос на епигенетските судири, или разлики во способноста на материјалите од примачот и донаторот да влијаат на процесот на развој, или поради инјектирање на материјалот од донаторот. Откако било откриено дека три деца родени преку оваа техника имале развојни нарушувања (два случаи на Тарнеров синдром и еден случај на продорно развојно нарушување (нарушување на спектарот на аутизам), ФДА ја забранил постапката додека клиничкото испитување не ја докаже нејзината безбедност.
Сродниот пристап користел автологни митохондрии земени од здраво ткиво за да ги замени митохондриите во оштетеното ткиво. Техниките за пренос вклучувале директно инјектирање во оштетеното ткиво и инјектирање во садови кои го снабдувале ткивото со крв.
Ризици Помошната репродукција преку МРТ вклучувала предимплантациски генетски скрининг на мајката, предимплантациона генетска дијагноза по оплодувањето на јајце клетката и ин витро оплодување. Постојат ризици за сите тие постапки.
Дополнително, и двете постапки кои се користеле во МРТ со себе повлекувале свои ризици. На едно ниво, процедурите физички нарушувале два ооцити, отстранувајќи го јадрениот генетски материјал од јајце клетката примач или оплодената јајце клетка и вметнувајќи го јадрениот генетски материјал во неоплодената или оплодената јајце клетка донаторот; манипулациите за двете постапки можеле да предизвикаат различни форми на штета кои не биле добро разбрани од 2016 година. linked from accompanying press release
Мајчините митохондрии ќе биле пренесени на донаторското јајце; од 2016 година се проценувало дека користејќи техники актуелни во ОК, мајчините митохондрии ќе сочинувале само околу 2% или помалку митохондрии во добиената јајце клетка, ниво кое се сметало за безбедно од страна на HFEA и во границите на хетероплазмија што повеќето луѓе имале.
Бидејќи процедурите на МРТ вклучувале активности во прецизни моменти за време на развојот и оплодувањето на јајце клетката, и вклучувале манипулирање со јајце клетките, постоел ризик дека јајце клетките можеле абнормално да созреат или дека оплодувањето можело да се случи абнормално; од 2016 година, HFEA оценила дека лабораториските техники во ОК биле доволно добро развиени за да се справат со овие ризици за да се продолжи внимателно со ставање на МРТ на располагање.
Бидејќи митохондриите во последното јајце потекнувале од трето лице, различно од двете страни чија ДНК била во јадрото, и бидејќи јадрената ДНК ги кодирала гените што правеле некои од протеините и mRNA кои ги користеле митохондриите, постоел теоретски ризик од несакани „мито-јадрени“ интеракции. Иако овој теоретски ризик можел да се управува со обид да се совпадне со хаплотипот на донаторот и примателот, од 2016 година немало докази дека ова бил реален ризик.
Бидејќи МРТ била релативно нова технологија, постоела загриженост дека сè уште не била безбедна за јавна употреба бидејќи имало ограничени студии кои користеле МРТ во модели на големи животни.
Конечно, постоел ризик од епигенетска модификација на ДНК во јадрото и митохондриите, кои биле предизвикани од самата процедура или од мито-јадрените интеракции. Од 2016 година овие ризици се чинело дека се минимални, но биле следени со долгорочно проучување на деца родени од процедурата.
Историја Во Соединетите Американски Држави во 1996 година, ембриологот Жак Коен и други од Институтот за репродуктивна медицина и наука, Медицинскиот центар Свети Барнабас во Ливингстон, Њу Џерси првпат користеле цитоплазматски трансфер во процедура за репродукција со помош на човек.Kim Tingley for the New York Times. June 27, 2014 The Brave New World of Three-Parent I.V.F. Во 1997 година се родило првото бебе со оваа процедура. Во 2001 година, Коен и други објавиле дека десет бебиња, близнаци и четворка во неговата клиника во Њу Џерси и уште шест деца во Израел биле родени со неговата техника. Користејќи модификации на неговата процедура, било родено бебе во Медицинскиот факултет во Источна Вирџинија, пет деца во Клиниката за неплодност во женската болница Ли во Таичунг, Тајван. близнаци во Неапол, Италија и близнаци во Индија.
Во 2002 година, американската Администрација за храна и лекови (ФДА) побарала од Советодавниот комитет за модификатори на биолошки одговор да се советува за техниката на цитоплазматски трансфер за лекување на неплодност. Овој комитет сметал дека има ризици во моментот на ненамерно пренесување на хромозомите и зголемено преживување на абнормални ембриони. ФДА ги информирала клиниките дека ја сметале техниката на цитоплазматски трансфер како нов третман и, како таква, ќе барала апликација за Истражувачки нов лек (IND). Клиниката на Коен ја започнала апликацијата пред ИНД, но клиниката потоа станала приватна, средствата за апликацијата пресушиле, апликацијата била напуштена, истражувачкиот тим се распуштил, и процедурата за цитоплазматски трансфер паднала во немилост. Во 2016 година, 12 (од 13) родители на деца кои биле родени со помош на цитоплазматски трансфер во Центарот Свети Варнаба учествувале во ограничено последователно истражување преку онлајн прашалник.
Во 2009 година, тим во Јапонија објавил студии за митохондријална донација. Истата година, тим кој бил предводен од научници од Универзитетот за здравје и наука во Орегон објавиле резултати од митохондријална донација кај мајмуни; тој тим објавил ажуриран извештај за здравјето на мајмуните родени со оваа техника, како и за понатамошната работа што таа ја направила на човечки ембриони.