Zinātniekiem izdevās pārprogrammēt cilmes šūnas spermatozoīdu prekursoru šūnās

Zinātnieki jau sen mēģina iegūt laboratorijā spermu un olšūnas. Tas mums ļaus ne tikai vairāk izprast vienu no fundamentālākajiem bioloģiskajiem procesiem, bet arī nākotnē attīstīt jaunus veidus, kā palīdzēt neauglīgiem pāriem. Izmantojot embrija cilmes šūnas, kas teorētiski spēj pārveidoties jebkura veida šūnās, vairākas pētījumu grupas pēdējos gados ir guvušas zināmus panākumus, bet neviens nav spējis iegūt dzīvotspējīgas dzimumšūnu.

Nesen Kioto universitātes zinātnieki (Kioto universitāte) ir atraduši veidu, kā pārveidot peles embrionālās cilmes šūnas spermatozoīdu prekursoru šūnās un, izmantojot iegūto spermu, iegūt normālu pelēm. Viņu pētījumi galu galā var radīt fundamentāli jaunas metodes vīriešu neauglības ārstēšanai. Tomēr, kā uzskata komandas līderis biologs Mitinori Saitou (Mitinori Saitou), tam būs jāatrisina vairāki "ļoti sarežģīti" tehniski un ētiskie jautājumi.

Kā zināms, spermatozoīdos un olšūnas attīstās no primārās vai pirmreizējās dzimuma šūnas (primordial cilmes šūnas, PGC). Sākotnējās dzimuma šūnas veidojas agrīnās embriogēnās stadijās no šūnu masas, ko sauc par epiblastu. Pirms dažiem gadiem zinātnieki iemācījušies uzņemt peles embrija epiblastu šūnas un pārveidot tās par epiblastu cilmes šūnām, kuras ilgu laiku var atjaunot laboratorijā. Pētnieki cerēja, ka šos šūnas var izmantot, lai radītu pirmiedzīvotāju cilmes šūnas un galu galā spermatozoīdus un olšūnas. Bet, neskatoties uz eksperimentu gadiem, neviens neizdevās. Japānas zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka tad, kad laboratorijā iegūtās epiblasto cilmes šūnas iegūst spēju ilgstošai augšanai, tās zaudē spēju veidot dzimumšūnas.

Tāpēc, mainot pieeju, viņi nolēma kultivēt peles embrionālās cilmes šūnas augšanas faktoru kokteilā, lai iegūtu šūnas tuvu epiblasto šūnām, kas dzīvo tikai dažas dienas. Pētnieki atklāja, ka 2 dienu šūnas var izmantot, lai ražotu šūnas, kas ir tuvu primordial cilmes šūnām. Ievedot pelēm, kuras nespēj ražot pašu spermu, sēkliniekos, šādas primordial cilmes šūnas nogatavinātas spermatozoīdos, kas eksperimentos in vitro veiksmīgi fertilēja olšūnas. Zinātnieki implantē iegūtos embrijus surogātmātēm, kuras ražo normālu pēcnācēju. Tie, kas dzimuši šajā neparastajā peles formā, uzauguši auglīgās mātītēs un tēviņos un vēlāk arī deva veselus pēcnācējus. Tāpat metode var būt auglīga pēcnācēji no izraisīta pluripotentām cilmes šūnām (inducēto pluripotento cilmes šūnu iPSCs), atšķir no pieaugušo ādas šūnām.

"Viss, ko es varu teikt, ir" wow "! Tas ir izrāviens! ", Komentēja Austrālijas Monasas universitātes reproduktīvās bioloģijas speciālists Orly Lacham-Kaplan.

Šis darbs sniedz pierādījumus ", kas atvasināts no embrionālās cilmes šūnas aizmetņu cilmes šūnām var attīstīties funkcionālas dzimumšūnām" - pievienoti viņa domām Amander Clark (Amander Clark), biologs pie Kalifornijas universitātē Losandželosā (University of California, Los angeles), ko sauc par darbu Japānas pētnieku izšķirošo izrāvienu mūsu izpratni par cilmes šūnu attīstības principiem. "

Saskaņā ar Saitu, zinātniekiem ir jāpārvar daudzi citi šķēršļi. Viņi vēlas uzzināt, kā veikt pilnīgu pieaugušo spermatozoīdu iegūšanas procesu tieši laboratorijā, nevis ievieš līdzīgas pirmiedzīvotāju dzimtas šūnas audos nobriešanai. Vēl viens mērķis ir iegūt olšūnu in vitro. Ne tikai saprast pašu procesu, bet galu galā arī mēģināt palīdzēt neauglīgām sievietēm. Bet, pirmkārt, lai nodotu sava darba rezultātus klīnikā, ir jānosaka, vai "receptūra", ko viņi atrada tik veiksmīgi pelēm cilmes šūnas, darbosies uz cilvēka šūnām.

[1], [2]