Oamenii de știință au reușit să reprograme celulele stem în celulele precursoare ale spermatozoizilor

Oamenii de știință încearcă de mult să obțină spermă și ouă în laborator. Acest lucru ne-ar permite nu numai să înțelegem mai profund unul dintre cele mai fundamentale procese biologice, ci și, în viitor, să dezvoltăm noi modalități de a ajuta cuplurile infertile. Folosind celule stem embrionare, teoretic capabile sa se transforme in orice tip de celule, mai multe grupuri de cercetare au obtinut un succes in ultimii ani, dar nimeni nu a reusit sa obtina celule germinale viabile.

Recent, cercetătorii de la Universitatea din Kyoto (Universitatea din Kyoto) au găsit o modalitate de reprogramare a celulelor stem embrionare în celulele precursoare ale spermatozoizilor și, folosind spermatozoizii care rezultă, au șoareci normali. Cercetarea lor poate duce în cele din urmă la dezvoltarea unor metode fundamentale noi de tratare a infertilității masculine. Cu toate acestea, după cum crede biologul liderului echipei Mitinori Saitou (Mitinori Saitou), aceasta va necesita rezolvarea mai multor probleme tehnice și etice "foarte complexe".

După cum se știe, spermatozoizii și ovulele se dezvoltă din celule sexuale primare sau primordiale (celule germinative primordiale, PGC). Celulele sexuale primordiale se formează în stadiile incipiente ale embriogenezei din masa celulelor numite epiblaste. Cu câțiva ani în urmă, oamenii de știință au învățat să ia celulele epiblaste dintr-un embrion de șoarece și să le transforme în celule stem epibatice care pot fi regenerate într-un laborator pentru o lungă perioadă de timp. Cercetatorii spera ca astfel de celule pot fi folosite pentru a produce celule germinative primordiale si, in cele din urma, spermatozoizii si oua. Dar, în ciuda anilor de experimente, nimeni nu a reușit. Oamenii de stiinta japonezi au ajuns la concluzia ca atunci cand celulele stem epibratice obtinute in laborator dobandesc abilitatea de crestere prelungita, ei isi pierd capacitatea de a forma celule sexuale.

Prin urmare, schimbând abordarea, ei au decis să cultive celulele stem embrionare într-un cocktail de factori de creștere pentru a obține celule aproape de celulele epiblaste care trăiesc doar câteva zile. Cercetatorii au descoperit ca celulele de 2 zile pot fi folosite pentru a produce celule care sunt aproape de celulele primordiale ale germenilor. Introduse în testiculele de șoareci care nu reușesc să producă propriul lor spermă, astfel de celule stem primordiale au maturizat în spermatozoizi, care au fertilizat cu succes ovulele în experimente in vitro. Oamenii de știință au implantat embrionii care au rezultat pentru a înlocui mamele care au produs descendenți normali. Cei nascuti in acest mod neobisnuit de soareci au crescut in femele si masculi fertili si mai tarziu au dat nasteri sanatoase. În mod similar, progeniturile prolifice pot fi obținute și din celule stem pluripotentă induse (celule stem pluripotent induse, iPSCs) diferențiate de celulele pielii adulte.

"Tot ce pot spune este" wow "! Este o descoperire! ", A comentat Orly Lacham-Kaplan, specialist în biologia reproducerii de la Universitatea Monash din Australia.

Această lucrare oferă dovezi „că derivate din celule stem embrionare ale celulelor germinale primordiale se pot dezvolta în celule germinale funcționale“ - pe lângă opinia lui Amander Clark (Amander Clark), un biolog de la Universitatea din California la Los Angeles (Universitatea din California, Los Angeles), care a numit munca cercetătorilor japonezi "o descoperire decisivă în înțelegerea noastră a principiilor dezvoltării celulelor sexuale".

Potrivit lui Sait, oamenii de stiinta trebuie sa treaca mai multe obstacole. Ei ar dori să învețe cum să realizeze întregul proces de obținere a spermatozoilor maturi direct în laborator, mai degrabă decât să introducă celule de sex primordiale similare în testicule pentru maturizare. Un alt obiectiv este obținerea celulelor ouă in vitro. Nu numai pentru a înțelege procesul în sine, ci în cele din urmă pentru a încerca să ajute femeile infertile. Dar, in primul rand, pentru a transfera rezultatele activitatii lor la clinica, este necesar sa se stabileasca daca "reteta" pe care au gasit-o atat de mult succes pentru celulele stem de soareci va lucra pe celulele umane.

[1], [2]