Vedci dokázali preprogramovať kmeňové bunky do prekurzorových buniek spermií

Vedci sa dlho snažia získať spermie a vajíčka v laboratóriu. To nám umožní nielen hlbšie pochopiť jeden z najzákladnejších biologických procesov, ale aj v budúcnosti vyvinúť nové spôsoby pomoci neplodným párom. Pomocou embryonálnych kmeňových buniek, teoreticky schopných premeniť sa na akýkoľvek typ buniek, niekoľko výskumných skupín dosiahlo v posledných rokoch určitý úspech, ale nikto nedokázal získať životaschopné zárodočné bunky.

V poslednej dobe sa vedci z Kyoto University (Kyoto University) našli spôsob, ako preprogramovať myších embryonálnych kmeňových buniek do prekurzorov spermie buniek a za použitia výslednej spermie dostala normálne myši. Ich výskum môže nakoniec viesť k vývoju zásadne nových metód liečby mužskej neplodnosti. Avšak, ako sa domnieva vedúci tímu biológ Mitinori Saitou (Mitinori Saitou), bude to vyžadovať riešenie niekoľkých "veľmi zložitých" technických a etických otázok.

Ako je známe, spermie a ovuly sa vyvíjajú z primárnych alebo primordiálnych pohlavných buniek (primordiálne zárodočné bunky, PGC). Primordiálne pohlavné bunky sa vytvárajú v počiatočných štádiách embryogenézy z množstva buniek nazývaných epiblast. Pred niekoľkými rokmi sa vedci naučili odobrať epiblastové bunky z myšieho embrya a transformovať ich do kmeňových buniek epiblastu, ktoré je možné dlhodobo regenerovať v laboratóriu. Výskumníci dúfali, že takéto bunky môžu byť použité na produkciu prvotných zárodočných buniek a nakoniec spermií a vajíčok. Napriek mnohým experimentom však nikto neuspel. Japonskí vedci dospeli k záveru, že keď kmeňové bunky epiblastu získané v laboratóriu získajú schopnosť dlhodobého rastu, strácajú schopnosť vytvárať sexuálne bunky.

Preto zmenou prístupu sa rozhodli kultivovať myšie embryonálne kmeňové bunky v kokteilu rastových faktorov, aby sa bunky dostali blízko k epiblastovým bunkám, ktoré žijú len niekoľko dní. Výskumníci zistili, že 2-dňové bunky môžu byť použité na produkciu buniek, ktoré sú v blízkosti primárnych zárodočných buniek. Zavedené do semenníkov myší, ktoré nedokážu produkovať svoje vlastné spermie, takéto prapôvodné kmeňové bunky dozreli do spermií, ktoré v pokusoch in vitro úspešne oplodnili vajíčka. Vedci implantovali výsledné embryá na náhradné matky, ktoré produkovali normálne potomstvo. Tí, ktorí sa narodili v tomto nezvyčajnom spôsobe myší, vyrastali u plodných žien a mužov a neskôr aj zdravých potomkov. Podobným spôsobom môže byť plodné potomstvo tiež získané z indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (indukovaných pluripotentných kmeňových buniek, iPSC) diferencovaných od buniek dospelých kožných buniek.

"Všetko, čo môžem povedať, je" wow "! Je to prelom! ", Povedal Orly Lacham-Kaplan, špecialista na reprodukčnú biológiu od Monash University v Austrálii.

Táto práca poskytuje dôkazy "ktoré pochádzajú z embryonálnych kmeňových buniek z prapôvodných zárodočných buniek sa môže vyvinúť do funkčných zárodočných buniek" - pripojených k jeho názoru Amander Clark (Amander Clark), biológ z University of California v Los Angeles (University of California, Los Angeles), ktorý označil prácu japonských výskumníkov za "rozhodujúci prelom v našom chápaní zásad vývoja sexuálnych buniek".

Podľa Saitu musia vedci obísť oveľa viac prekážok. Chceli by sa naučiť, ako vykonávať celý proces získavania zrejúcich spermií priamo v laboratóriu, a nie zavádzaním podobných prvotných pohlavných buniek do semenníkov na dospievanie. Ďalším cieľom je získať bunky vajíčok in vitro. Nielen pochopiť samotný proces, ale nakoniec pokúsiť sa pomôcť neplodným ženám. Ale najprv, aby sme preniesli výsledky svojej práce na kliniku, je potrebné zistiť, či "recept", ktorý našli pri kmeňových bunkách myší tak úspešný, bude pracovať na ľudských bunkách.

[1], [2]