Gennembrud i embryonalforskning rejser etiske spørgsmål
En ny metode åbner for at studere kritiske trin i menneskets tidlige fosterudvikling. Gennembruddet kan føre til dybe indsigter og nye behandlinger mod alvorlige sygdomme, hvis den nuværende 14-dages grænse for eksperimenter på menneskeembryoner revideres.

Ny banebrydende forskning har for første gang kunnet følge vores tidlige udvikling over et kritisk trin ved dag 7, hvor embryonet normalt fæstnes i livmoderen. Til venstre ses æggeskallen, hvor præ-embryonet er udviklet de første 5-6 dage.
Celleklumpen (lysende) repræsenterer de celler, der vil udvikle sig til barnet. (Foto: Claus Yding Andersen)

Med to nye studier viser britiske og amerikanske forskerne, at de kan dyrke befrugtede menneske-æg i laboratoriet i 12-13 dage.

Forskningen er banebrydende, fordi man for første gang kan følge vores tidlige udvikling over et kritisk trin ved dag 7, hvor embryonet normalt fæstnes i livmoderen.

Hidtil har ingen kunnet dyrke menneskeembryoner i petriskåle længere end 9 dage og kun sjældent over 7 dage.

»Det er absolut utroligt. Det er en barriere, som længe har begrænset vores felt, og nu kan vi se, hvad der sker i vores egen udvikling. Det har på sigt enorm betydning for behandling af sygdomme og kan forhåbentligt forhindre mange tabte graviditeter,« siger udviklingsbiolog professor Magdalena Zernicka-Goetz ved Cambridge University, England, som står bag forskningen.

De to studier er netop offentliggjort i de videnskabelige tidsskrifter Nature (her) og Nature Cell Biology (her).

»Det er megaspændende,« siger lektor Karin Lykke-Hartmann ved Aarhus Universitet, hvor hun forsker i, hvordan cellernes skæbne bestemmes i den tidlige udvikling.

»Vi bruger rigtig meget krudt på at forske i, hvordan cellerne - populært sagt - finder ud af, hvad de skal være, når de bliver store. Men vi er begrænset af, hvad vi kan kigge på i mus, og det er langt fra alt, der kan overføres til mennesket.« 

På tide at revidere 14-dages grænsen?

Gennembruddet åbner et vindue ind til helt nye grundlæggende indsigter, der ikke har været tilgængelige før.

Men de mest spændende begivenheder sker lige præcis 14 dage efter befrugtningen, hvor forskerne i henhold loven ikke må eksperimentere længere med menneskelige embryoner.

Med to nye studier viser britiske og amerikanske forskerne, at de kan dyrke befrugtede menneske-æg i laboratoriet i 12-13 dage. Hidtil har ingen kunnet få menneskeembryoner til at gro i petriskåle længere end 9 dage og kun sjældent over 7 dage. (Foto: <a>Shutterstock&lt;/a&gt;)

Derfor rejser tre forskere i en tilhørende kommentar i Nature spørgsmålet, om ikke det er på tide at revidere 14-dages grænsen.

Menneskets udvikling er et mysterium

I biologitimerne lærer børn om menneskets forplantning - som regel tilsat en del fnisen - så man skulle tro, at forskerne ved alt om biologien i et befrugtet æg. Men nej.

»Det er overraskende, nærmest pinligt, hvor lidt vi ved om den tidlige, menneskelige udvikling,« siger professor i medicinsk genetik, Lone Sunde, som forsker i den abnorme fosterudvikling ved Aarhus Universitet.

»I en del af vores lærebøger er der fine tegninger af, hvordan gener tændes og slukkes i den meget tidlige udvikling, men når man kigger ordentligt efter, er det altså kurver fra mus. Vi ved, at en del ting absolut ikke kan overføres fra mus til mennesker, så vi lever bare i uvidenhed på det her område.«

Som eksempel forsker Lone Sunde i abnorme graviditeter kaldet mola, hvor graviditeten udvikles til en slags tumor. Sammen med Karin Lykke-Hartmann har hun forsøgt at undersøge de bagvedliggende gener i mus, men det viste sig, at mus ikke får mola, selv om de har mange af generne.

Så her kan den nye metode måske komme ind billedet.

Metoden og det nye gennembrud

Magdalena Zernicka-Goetz og kolleger skabte allerede opmærksomhed for fire år siden, da det lykkedes at få museembryoner til at vokse og udvikle sig i en petriskål ud over det kritiske punkt, hvor de kan implantere i livmoderen (på dag 5 i mus).

To år senere offentliggjorde de en optimeret opskrift til musene, og nu har de sammen med amerikanske forskere ved Rockefeller University i New York endelig udviklet opskriften til mennesker.

Hemmeligheden bag succes'en er den helt rette cocktail af hormoner og vækstfaktorer, der så at sige snyder embryonet til at tro, at det ikke ligger i en petriskål, men befinder sig i livmoderen.

Forskerne er begrænsede af, hvad de kan kigge på i museembryoner, og det er langt fra alt, der kan overføres til mennesket. Derfor mener flere forskere, at det er på tide at revidere 14-dages grænsen for, hvornår man må eksperimentere på menneskefostre. (Foto: <a>Shutterstock&lt;/a&gt;)

Embryonerne implanterer derfor til bunden af petriskålen i stedet for som hidtil at 'visne' og dø.

Vigtigt at forske i menneskeembryoner frem for på mus

I petriskålene er det lykkedes forskerne at frembringe embryoner – små, hule klumper af celler kaldet blastocyster - der har de helt rigtige, humane kendetegn, inkl. den overordnede form og bestemte molekylære markører.

Forskerne kan også allerede diske op med overraskelser, der understreger, hvor vigtigt det er at forske i menneskeembryoner i stedet for på mus.

De har f.eks. fundet tegn på en hidtil ubeskrevet celletype og har vist, at embryonet, stik imod hvad man troede, er selvorganiserende.

Det sidste betyder, at embryonet organiserer sig uden input fra moderen, som man ellers troede var nødvendigt.

Kan bane vejen for stamcellebehandling

I første omgang vil forskerne karakterisere processerne omkring implanteringen og så at sige få lærebøgernes tegninger af musegener skiftet ud med menneske-data.

»Vi vil fokusere på at forstå generne og mekanismerne bag, hvordan de forskellige celletyper dannes, hvor de kommer fra, og hvordan de interagerer med hinanden,« siger Magdalena Zernicka-Goetz.

Men implantationen er kun begyndelsen af embryonets specialisering, og lige efter dag 14 begynder den virkelig spændende proces, kaldet gastrulering, hvor embryonets celler vælger sig ind i tre forskellige udviklingsspor på vej mod cirka 200 forskellige celletyper i den voksne krop.

Kan man få indblik i de processer, kan det føre til banebrydende ny viden, som bl.a. vil være afgørende for fremtidens stamcellebehandlinger - dvs. behandlinger af en lang række sygdomme, hvor man erstatter syge og nedbrudte celler med friske celler.

Her ses en opdateret model af den menneskelige embryonal udvikling, baseret på de nye resultater. (Illustration: Nature)

Det kan f.eks. være at erstatte specifikke neuroner, der er degenereret ved Parkinson sygdom eller erstatte motoriske nerveceller hos lammede personer.

»De her detaljer kan man kun komme nærmere, hvis man ser på embryonal-stadierne omkring gastrulering,« siger Karin Lykke-Hartmann.

»Man kan kun finde ud af at styre stamcellen i den rigtige retning, hvis man ved. hvad der skal til for at danne den. Hvis man nogensinde skal finde ud af det mønster til menneskebrug, er man nødt til at bruge mennesker.«

Med andre ord: hvis man vil indfri stamcelleforskningens store potentiale, er man på kollisionskurs med den nuværende 14-dages grænse.

Etikken og 14-dages grænsen

Historisk har Danmark ligesom en del andre lande lagt sig i sporet af England, hvor den berømte Warnock-kommission i 1984 anbefalede en grænse ved udviklingen af ’den primitive fure’, som opstår ved dag 14 i menneskets udvikling.

Furen er en fin streg, der markerer embryonet længderetning og er interessant, fordi embryoner indtil da kan splittes op i f.eks. to én-æggede tvillinger.

»Man taler egentlig om et præ-embryo indtil dag 14, fordi først på dag 14 er embryogenesen nået så langt, at man specifikt kan udpege de celler, som bliver til det egentlige embryon. Før den tid er der ikke tale om et barn, men om et potentiale,« siger professor Claus Yding Andersen fra Reproduktionsbiologisk Laboratorium på Rigshospitalet.

»Jeg er fuldstændigt enig i at der kan læres meget, men at ændre grænsen, synes jeg, er, at skyde over målet. Hele den bagvedliggende overvejelse med at vi ikke har små individer - meget små primitive individer - vi eksperimenterer med, men en samling af celler, der har et potentiale. Det synes jeg indtil videre er en fin skelnen at holde fast i.«

Langt fra enighed om, hvornår liv er liv

Men selv om grænsen ved den primitive fure lyder som et klokkeklart biologisk skel, er der langt fra enighed om, at det er det endegyldige svar.

14-dages reglen om at man højst må eksperimentere i menneskeembryoner indtil dag 14 går tilbage til en anbefaling fra den britiske Warnock-kommission i 1984.
12 lande (mørkeblå) inkl. Danmark har indskrevet 14-dages reglen i lovene. Andre 5 lande (lyseblå) anbefaler at følge 14-dages reglen, ligesom stammeforskeres internationale organisation gør på tværs af landegrænser. Der er imidlertid mange variationer over den præcise fortolkning, og nu opfordrer en gruppe forskere til, at man debatterer en udvidelse af de 14 dage og får lavet fælles, internationale regler. (Illustration: Nature)

Nogle mener f.eks., at det rigtige skel er ved selve befrugtningen - den katolske kirke går endnu videre og kalder onani, p-piller og spiral en synd, fordi hele processen er hellig - mens andre igen peger på en langt senere grænse, når fosteret er så udviklet, at det kan klare sig selv.

»Det der med, hvornår livet starter, er jo ikke rigtigt til at sige; vi har en gradvis tilgang til det, hvor man bliver mere og mere menneskelig i løbet af graviditeten,« siger professor Niels Uldbjerg ved fødeafdelingen på Aarhus Universitet, som ikke har overvejet det nøje, men umiddelbart godt kunne se grænsen flyttet en uges tid.

Etisk Råd skal få emnet på dagsordenen

Lone Sunde ser heller ikke noget principielt problem i at flytte grænsen, for som hun siger, lever vi et land med fri abort indtil den 12 uge.

»I en kultur, hvor vi uden spørgsmål accepterer at fravælge fostre frem til 12 uger, synes jeg, det er en lille smule svært at have ondt af et 3 ugers embryon,« siger hun.

Hun påpeger, at de embryoner, forskerne vil kunne eksperimentere med, vil være overskudembryoner fra fertilitetsklinikker, der alligevel skulle kasseres.

»Så længe man ikke gør nogen ondt, kan jeg ikke se et problem, og man kunne indbygge regulering af, hvor den slags forskning må foregå, og hvad formålet skal være,« siger Lone Sunde.

»Det her er jo ikke noget, du og jeg skal afgøre, vores befolkning skal have en chance for at give sin mening til kende, og der har vi jo en rigtig fin organisation med Etisk Råd til at sikre, at sådan nogle ting blive diskuteret.«

Karin Lykke-Hartmann ville heller ikke sige nej.

»Hvis de bliver tilgængelige, vil jeg ikke have noget problem med at bruge dem, for jeg synes, at der er så meget information, som vi kan få ud af det,« siger hun.

»Jeg vil ikke gøre noget, som ikke er etisk acceptabelt. Men personligt vil jeg ikke have noget problem med at bruge det overhovedet.«

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud