Биологи из Пенсильванского университета под руководством профессора Оуэна Уэллехана сделали важный шаг в развитии репродуктивной медицины. Ученые из человеческой крови вырастили сперматогонии — клетки-предшественники зрелых сперматозоидов.
Ученые вырастили из клеток крови клетки-предшественники сперматозоидов человека
Биологи сделали важный шаг к преодолению мужского бесплодия: им удалось вырастить клетки-предшественники человеческих сперматозоидов из клеток крови. В будущем эта технология поможет детально изучить этапы созревания половых клеток, выявить скрытые патологии развития и подарить миллионам мужчин надежду на отцовство.
Сперматозоид, оплодотворяющий яйцеклетку. Википедия
Мыши из клеток кожи. Исследователям уже удавалось добиться аналогичных результатов на лабораторных животных. Японские биологи успешно вырастили полноценные яйцеклетки и сперматозоиды из обычных клеток кожи мышей, после чего получили здоровое потомство. Более того, в ходе экспериментов ученые смогли вырастить здоровых мышат, используя генетический материал, полученный исключительно от двух самцов.
Схема исследования
Для этого соматические клетки сначала перепрограммировали в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), способные превращаться в любые ткани организма. Затем полученную клеточную культуру направили по пути развития первичных половых клеток. Полученный материал смешали с мышиными клетками яичек, которые поддерживают развитие сперматозоидов, и пересадили в почку живой мыши. Почки грызунов известны как наиболее подходящее место для жизнеобеспечения трансплантированных тканей. Спустя полгода пересаженная смесь самоорганизовалась в структуры, напоминающие архитектуру человеческого яичка, внутри которых успешно развились жизнеспособные сперматогонии. Работа опубликована в журнале Cell Stem Cell.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Гистологический срез паренхимы яичка кабана. 1 — просвет извитых семенных канальцев; 2 — сперматиды; 3 — сперматоциты; 4 — сперматогонии; 5 — клетки Сертоли; 6 — миофибробласты; 7 — клетки Лейдига; 8 — капилляр.
Барьеры межвидовых различий
Развитие клеток остановилось на стадии предшественников, так и не превратившись в зрелые сперматозоиды. Исследователи объясняют это естественными видовыми различиями между человеком и мышью: мышиные поддерживающие клетки и гормоны не способны идеально воспроизвести сложные процессы созревания человеческих клеток.
Чтобы преодолеть этот барьер, авторы планируют в будущем выращивать половые предшественники вместе с поддерживающими клетками человеческого происхождения. Прежде чем переходить к клиническим испытаниям, ученым предстоит решить этические вопросы и проверить функциональность созданных клеток на обезьянах. Оценивая перспективы работы, авторы отмечают: «Это исследование можно применить для изучения различных этапов развития сперматозоидов человека и выявления причин мужского бесплодия».
Загружаем