Znanstvenikom je uspelo reprogramirati matične celice v progenitorne celice sperme

Znanstveniki že dolgo poskušajo v laboratoriju proizvajati spermije in jajčeca. To jim ne bi omogočilo le boljšega razumevanja enega najosnovnejših bioloških procesov, temveč bi jim lahko omogočilo tudi razvoj novih načinov za pomoč neplodnim parom. Z uporabo embrionalnih matičnih celic, ki se teoretično lahko preoblikujejo v katero koli vrsto celic, je več raziskovalnih skupin v zadnjih letih doseglo nekaj napredka, vendar nikomur ni uspelo proizvesti živih spolnih celic.

Znanstveniki na Univerzi v Kjotu so nedavno odkrili način, kako reprogramirati mišje embrionalne matične celice v celice predhodnice sperme in z uporabo nastale sperme ustvariti normalne miši. Njihove raziskave bi lahko sčasoma privedle do novih načinov zdravljenja moške neplodnosti. Vendar pa bi to po besedah vodje ekipe, biologa Mitinorija Saitouja, zahtevalo rešitev več "zelo zahtevnih" tehničnih in etičnih vprašanj.

Kot je znano, se spermiji in jajčeca razvijejo iz primarnih ali primordialnih zarodnih celic (PGC). Primordialne zarodne celice nastanejo v zgodnjih fazah embriogeneze iz mase celic, imenovane epiblast. Pred nekaj leti so se znanstveniki naučili vzeti epiblastne celice iz mišjega zarodka in jih preoblikovati v epiblastne matične celice, ki so v laboratoriju sposobne dolgotrajne regeneracije. Raziskovalci so upali, da bi takšne celice lahko uporabili za pridobivanje primordialnih zarodnih celic in na koncu spermijev in jajčec. Toda kljub dolgoletnim eksperimentiranjem še nihče ni uspel. Japonski znanstveniki so ugotovili, da ko epiblastne matične celice, pridobljene v laboratoriju, pridobijo sposobnost dolgotrajne rasti, izgubijo sposobnost tvorbe zarodnih celic.

Zato so spremenili svoj pristop in se odločili gojiti mišje embrionalne matične celice v koktajlu rastnih faktorjev, da bi dobili celice, podobne epiblastnim celicam, ki živijo le nekaj dni. Raziskovalci so ugotovili, da bi lahko 2 dni stare celice uporabili za pridobivanje celic, podobnih primordialnim zarodnim celicam. Ko so jih injicirali v moda miši, ki niso mogle proizvajati lastnih spermijev, so te primordialne matične celice dozorele v spermije, ki so uspešno oplodile jajčeca v poskusih in vitro. Znanstveniki so nastale zarodke vsadili v nadomestne matere, ki so imele normalne potomce. Miši, rojene na ta nenavaden način, so odrasle v plodne samice in samce ter kasneje imele tudi zdrave potomce. Na podoben način je mogoče dobiti plodne potomce iz induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), diferenciranih iz odraslih kožnih celic.

»Lahko rečem le vau! To je preboj!« je dejala Orly Lacham-Kaplan, reproduktivna biologinja na Univerzi Monash v Avstraliji.

Delo dokazuje, »da se lahko prvobitne zarodne celice, pridobljene iz embrionalnih matičnih celic, razvijejo v funkcionalne zarodne celice,« pravi Amander Clark, biolog na Univerzi v Kaliforniji v Los Angelesu, ki delo japonskih raziskovalcev imenuje »odločilni preboj v našem razumevanju razvoja zarodnih celic«.

Saito pravi, da je treba premagati še veliko ovir. Želeli bi se naučiti, kako celoten postopek pridobivanja zrelih spermijev izvesti neposredno v laboratoriju, namesto da bi v testise vbrizgavali prvobitne spolne celice, da bi dozorele. Drug cilj je pridobivanje jajčec in vitro, ne le za razumevanje samega procesa, temveč tudi za to, da bi sčasoma poskušali pomagati neplodnim ženskam. Najprej pa morajo, da bi svoje rezultate prenesli v kliniko, ugotoviti, ali bo "recept", ki so ga našli in se je izkazal za tako uspešnega za mišje matične celice, deloval tudi v človeških celicah.

[ 1 ], [ 2 ]