Японские учёные создали функциональные сперматозоиды из стволовых клеток
Исследователи из Университета Киото (Kyoto University, Япония) создали уникальную методику перепрограммирования эмбриональных стволовых клеток мыши в полноценные сперматозоиды. Открытие японских учёных, опубликованное в журнале Cell, может стать новым этапом на пути лечения бесплодия.
Исследовательские работы по получению половых клеток проводятся уже достаточно давно. Результаты могут оказать неоценимую помощь не только бесплодным парам, но и помочь в изучении фундаментальных процессов развития.
Известно, что ооциты и сперматозоиды развиваются из первичных половых клеток (primordial germ cells, PGCs), формирующихся на ранних стадиях эмбрионального развития из клеток эпибласта. Предыдущие разработки учёных позволили получать клетки эпибласта из эмбрионов мыши, создавая эпибластные стволовые клетки, которые способны к продолжительной пролиферации in vitro. Однако попытки получения PGCs из стволовых клеток, с дальнейшей дифференцировкой их в зрелые половые клетки, заканчивались неудачей.
Группа исследователей под руководством профессора Митинори Саиту (Mitinori Saitou) и доктора Кацухико Хаяши (Katsuhiko Hayashi) пришла к выводу, что способность к неограниченному делению в лабораторных условиях эпибластных стволовых клеток негативно влияет на их способность к трансформации в ооциты и сперматозоиды. Учёные решили изменить методику, культивируя эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) мыши в среде с факторами роста, вырастив клетки, подобные эпибластным, с небольшой продолжительностью жизни.
Дальнейшие исследования показали, что из двухдневных клеток можно получить клетки, подобные PGCs. После их трансплантации в семенники бесплодным мышам, первичные половые клетки превращались в полноценные сперматозоиды, способные успешно оплодотворять ооциты in vitro. Из полученных эмбрионов, имплантированных мышам, успешно развились и родились здоровые мышата, от которых в дальнейшем было получено здоровое потомство.
Данная методика была также использована для получения фертильного потомства из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСк), перепрограммированных из клеток кожи взрослых мышей.
«Данная работа показывает, что полученные из ЭСК первичные половые клетки могут дифференцироваться в функциональные половые клетки. Это решительный прорыв в изучении принципа развития данного типа клеток», — сказала доктор Амандер Кларк (Amander Clark) из Отдела клеточной, молекулярной биологии и биологии развития Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California).
Саиту говорит, что его группе ещё предстоит проделать огромную работу. Учёные планируют разработку методики получения зрелых сперматозоидов исключительно в лабораторных условиях, не используя животных. Также исследователи хотят узнать, будут ли результаты их исследования столь же эффективны с клетками человека.
