Вченим вдалося перепрограмувати стволові клітини в клітини-попередники сперматозоїдів
Останній перегляд: 16.10.2021
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Вчені вже давно намагаються отримати в лабораторії сперматозоїди і яйцеклітини. Це дозволило б не тільки глибше зрозуміти один з найбільш фундаментальних біологічних процесів, а й, в перспективі, розробити нові способи надання допомоги безплідним парам. Використовуючи ембріональні стовбурові клітини, теоретично здатні трансформуватися в будь-який тип клітин, кілька дослідницьких груп за останні роки досягли певних успіхів, але отримати життєздатні статеві клітини нікому не вдалося.
Нещодавно вчені з Університету Кіото (Kyoto University) знайшли спосіб перепрограмувати ембріональні стовбурові клітини миші в клітини-попередники сперматозоїдів і, використовуючи отриману в результаті сперму, отримали нормальних мишей. Їх дослідження може в кінцевому підсумку призвести до розробки принципово нових методів лікування чоловічого безпліддя. Однак, як вважає керівник групи біолог Мітінорі Саїто (Mitinori Saitou), це зажадає рішення кількох «дуже складних» технічних і етичних питань.
Як відомо, сперматозоїди і яйцеклітини розвиваються з первинних, або прімордіальних, статевих клітин (primordial germ cells, PGCs). Прімордіальние статеві клітини утворюються на ранніх стадіях ембріогенезу з маси клітин, званої Епібласт. Кілька років тому вчені навчилися забирати епібластние клітини з мишачого ембріона і трансформувати їх в епібластние стовбурові клітини, здатні тривало регенерувати в лабораторних умовах. Дослідники сподівалися, що такі клітини можуть бути використані для отримання прімордіальних статевих клітин і, в кінцевому підсумку, сперматозоїдів і яйцеклітин. Але, незважаючи на роки експериментів, нікому так і не вдалося домогтися успіху. Японські вчені прийшли до висновку, що коли отримані в лабораторії епібластние стовбурові клітини набувають здатності до тривалого росту, вони втрачають здатність утворювати статеві клітини.
Тому, змінивши підхід, вони вирішили культивувати ембріональні стовбурові клітини мишей в коктейлі ростових факторів, щоб отримати клітини, близькі до епібластним, які живуть лише кілька днів. Дослідники встановили, що 2-х денні клітини можна використовувати для отримання клітин, близьких до прімордіальние статевим клітинам. Введені в насінники мишей, які можуть виробляти власну сперму, такі прімордіальние стовбурові клітини визрівали в сперматозоїди, які в експериментах in vitro успішно запліднили яйцеклітини. Вчені імплантували отримані ембріони сурогатним матерям, які і привели на світ нормальне потомство. Народились у такий незвичний спосіб мишенята виросли в здатних до дітородіння самок і самців і надалі теж дали здорове потомство. Подібним же способом можна отримувати плідне потомство і з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (induced pluripotent stem cells, iPSCs), диференційованих з дорослих клітин шкіри.
«Все, що я можу сказати, це« вау »! Це прорив! », - прокоментував результати роботи Орлі Лахам-Каплан (Orly Lacham-Kaplan), фахівець в галузі репродуктивної біології з Університету Монаш (Monash University) в Австралії.
Ця робота надає докази того, «що отримані з ембріональних стовбурових клітин прімордіальние статеві клітини можуть розвиватися в функціональні статеві клітини», - приєднується до його думки Амандер Кларк (Amander Clark), біолог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (University of California, Los Angeles), який назвав роботу японських дослідників «вирішальним проривом в нашому розумінні принципів розвитку статевих клітин».
За словами Саїто, вчені мають обійти ще безліч перешкод. Їм хотілося б навчитися проводити весь процес отримання зрілих сперматозоїдів безпосередньо в лабораторії, а не вводити подібні прімордіальние статеві клітини в насінники для дозрівання. Інша мета - отримати in vitro яйцеклітини. Не тільки для того, щоб зрозуміти сам процес, а й в кінцевому підсумку спробувати допомогти безплідним жінкам. Але, перш за все, для перенесення результатів їх роботи в клініку, потрібно встановити, чи буде знайдений ними «рецепт», який опинився настільки успішним для стовбурових клітин мишей, працювати на клітинах людини.
[