Kmeňové bunky môžu zvýšiť účinnosť liečby neplodnosti

Nová štúdia vedená výskumníkmi z Univerzity v Kodani zistila, že nezvyčajne všestranná a regeneratívna kmeňová bunka v raných embryách môže byť kľúčom k vytvoreniu nových, účinných liečebných postupov pre neplodnosť. Štúdia na myšiach, publikovaná v časopise Cell s názvom „Primitívny endoderm podporuje plasticitu línie, aby umožnil regulačný vývoj“, otvára v tejto oblasti nové perspektívy.

Tehotenstvo je zložitý proces, ktorý vyžaduje, aby spermia našla vajíčko a oplodnila ho vo vajíčkovode. Vajíčko sa potom začne deliť a po piatich dňoch sa z neho stane blastocysta, z ktorej sa nakoniec vyvinie plod. Keďže sa však neplodnosť stáva bežnejším problémom, rastie počet ľudí, ktorí sa obracajú na reprodukčné technológie. V Dánsku predstavujú takéto prípady jedno z ôsmich tehotenstiev.

Napriek tomu zostáva úspešnosť takýchto zákrokov nízka, dosahuje len okolo 20 – 30 % v závislosti od veku a plodnosti ženy. Výskumníci z Univerzity v Kodani teraz dosiahli prielom, ktorý by mohol v budúcnosti viesť k lepším liečebným postupom v oblasti neplodnosti.

„Študujeme bunky v myšom embryu nazývané primitívny endoderm alebo hypoblast. Zistili sme, že tieto bunky sú jedinečné a schopné vytvoriť si vlastné embryo. Je to obzvlášť vzrušujúce, pretože nedávna štúdia ukázala, že primitívny endoderm je jediný typ buniek v embryu, ktorý sa v klinických skúškach spája s vysokou úspešnosťou implantácie,“ hovorí študentka a prvá autorka štúdie Madeleine Linneberg-Agerholm.

Dodáva: „Tieto bunky normálne poskytujú výživu a podporu normálnemu embryu, ale keď ich izolujeme, môžu si samy vytvoriť embryo, čo je veľmi prekvapujúci objav.“

Výskumníci tiež zistili, že kmeňové bunky z primitívneho endodermu pestovaného v laboratóriu sa vyvíjajú v Petriho miske a s veľmi vysokou účinnosťou vytvárajú „embryonálne modely kmeňových buniek“ nazývané blastoidy. Tieto modely by mohli byť dôležitým nástrojom na objavovanie nových liekov na zlepšenie výsledkov IVF.

„Toto by mohlo byť obzvlášť dôležité pre zlepšenie súčasných liečebných postupov v oblasti neplodnosti, pretože plasticita a odolnosť môžu byť kľúčové pre zabezpečenie prežitia embryí v laboratóriu a počas prenosu k matke,“ hovorí profesor Joshua Brickman, hlavný autor štúdie.

Hoci štúdia bola vykonaná na myšiach, vedci už plánujú vykonať podobné štúdie na ľudských kmeňových bunkách.

Primitívny endoderm ako „záložka“

Keď sa embryo začne vyvíjať, je to jedna bunka, ktorá sa potom zhlukuje do zhluku buniek, pričom vonkajšie bunky sa stávajú budúcou placentou a vnútorné bunky tvoria primitívny endoderm, budúci žĺtkový vak alebo epiblast, ktorý tvorí samotné embryo.

„Posledným štádiom vývoja blastocysty je primitívny endoderm. A ak odstránite všetko okolo primitívneho endodermu, nejako si „pamätá“, ako vytvoriť embryo a dokáže to urobiť samo,“ vysvetľuje Brickman.

„Ukázali sme tiež, že tieto bunky v primitívnom endoderme si pamätajú, ako vytvoriť iné typy buniek, pretože majú transkripčné faktory, ktoré sa nachádzajú na DNA v dôležitých regulačných sekvenciách (zosilňovače), ako sú záložky. Tieto faktory zvyčajne nič nerobia, ale dokážu si pamätať, čo majú robiť, ak sa vyskytne problém. Predstavte si genóm ako knihu. Tieto záložky vám pripomínajú, na ktorej strane sú pokyny na vytvorenie iných typov buniek.“

Chýbajúci článok?

Výskumníci dúfajú, že ich zistenia pomôžu pochopiť, ako zlepšiť šance na úspešné IVF a poskytnú lepší prehľad o tom, prečo majú niektorí ľudia ťažkosti s otehotnením.

„V prípadoch, keď majú ženy ťažkosti s otehotnením, môže byť príčinou porucha primitívneho endodermu, pretože nielenže zabezpečuje výživu, ale môže tiež zohrávať dôležitú úlohu pri oprave poškodenia. Toto je stále len hypotéza, ale je pozoruhodné, že tento typ buniek je takým silným prediktorom úspešnej implantácie,“ hovorí Brickman.

V súčasnosti sa výskumníci zameriavajú na lepšie pochopenie funkcií primitívneho endodermu a zlepšenie existujúcich ľudských kmeňových buniek primitívneho endodermu.

„Veríme, že to naznačuje, že skorý primitívny endoderm je štruktúra schopná regenerovať chýbajúce línie, keď je poškodený. Keďže sme vytvorili primitívne endodermálne kmeňové bunky, ich štúdium a signály, ktoré ich riadia, môžu viesť k zlepšeniu liečby IVF,“ dodáva Brickman.