Впервые из стволовых клеток удалось получить функциональные яйцеклетки

Исследователи из Университета Кюсю (Kyushu University, Япония) впервые вырастили функциональные яйцеклетки из стволовых клеток мышей. Новая методика, результаты которой опубликованы 17 октября 2016 года в Nature, может стать революционным методом получения ооцитов из собственных клеток для женщин, страдающих от бесплодия.

До настоящего времени исследователям удавалось создавать клетки, напоминающие сперматозоиды или ооциты, однако успешное оплодотворение наблюдалось лишь у 1% полученных клеток из-за аномальной организации их генетического материала.

Группе учёных из Университета Киото (University of Kyoto) под руководством Митинори Саитоу (Mitinori Saitou) в 2012 году удалось успешно перепрограммировать клетки кожи мышей в клетки, подобные эмбриональным стволовым, из которых затем были получены первичные половые клетки (примордиальные герминативные клетки, primordial germ cells, PGCs) – незрелая форма сперматозоидов и ооцитов. Однако для их созревания требовался перенос в яичники живых мышей.

Следующим важным шагом в исследованиях стала работа японских учёных из Токийского университета сельского хозяйства (Tokyo University of Agriculture) под руководством Яёи Обаты (Yayoi Obata) в июле 2016 года, получивших ооциты мышей из PGCs зародышей без использования живых самок.

Новая работа японских учёных из Университета Кюсю под руководством Кацухико Хаяси (Katsuhiko Hayashi) стала итоговой в экспериментах по созданию функциональных яйцеклеток из клеток кожи in vitro. Используя методику искусственного оплодотворения (IVF), в лабораторных условиях было получено 26 здоровых мышат (часть сформировалась из эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), а часть – из перепрограммированных клеток кожи). Учёные сообщают, что от некоторых из этих животных было получено потомство уже во втором поколении.

Хаяси утверждает, что процедура является надёжной, хотя технически сложной задачей, и что различные группы его лаборатории смогли воспроизвести её. Хотя ЭСК не нуждается в имплантировании живым мышам, для роста ооцитов требуется добавление клеток яичников других эмбрионов для воссоздания среды, максимально приближенной к нативной. В настоящее время учёные работают над созданием искусственного препарата для замены этих клеток в протоколе.

Хаяси говорит, что полученные результаты помогут изучить развитие яйцеклетки, которое теперь можно провести полностью в условиях in vitro. В связи с запретами в японском законодательстве, учёные не могут провести подобный эксперимент с ооцитами человека, даже в исследовательских целях. Однако Хаяси надеется, что учёные из других стран смогут. «Я не думаю, что это будет гораздо сложнее», — говорит он.

Учёные из Японии полагают, что «ооцито-подобные» человеческие клетки могут быть получены в ближайшие 10 лет, однако они сомневаются в надлежащем для искусственного оплодотворения качестве для их клинического применения в лечении бесплодия.

«Ещё слишком рано говорить об использовании искусственных яйцеклеток в клинической практике», — говорит Хаяси, предупредив, что его исследование показало, что полученные ооциты зачастую имеют низкое качество, которое может привести к генетическим аномалиям эмбрионов и потенциально нездоровому потомству. В проведённом исследовании лишь из 3,5% яйцеклеток развились полноценные доношенные мышата. Для сравнения, обычно успех экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) составляет около 30%, а IVF – около 40%.

Тем не менее, революционный метод создания новорожденных из перепрограммированных клеток кожи может в будущем помочь бесплодным женщинам и однополым парам обрести собственных биологических детей.