Mokslininkams pavyko perprogramuoti kamienines ląsteles į spermatozoidų progenitorių ląsteles

Mokslininkai jau seniai bando laboratorijoje gaminti spermą ir kiaušinėlius. Tai ne tik leistų jiems geriau suprasti vieną iš fundamentaliausių biologinių procesų, bet ir potencialiai sukurti naujų būdų, kaip padėti nevaisingoms poroms. Naudodamos embrionines kamienines ląsteles, kurios teoriškai gali transformuotis į bet kokio tipo ląsteles, kelios tyrimų grupės pastaraisiais metais padarė tam tikrą pažangą, tačiau niekam nepavyko sukurti gyvybingų lytinių ląstelių.

Kioto universiteto mokslininkai neseniai atrado būdą, kaip perprogramuoti pelių embrionines kamienines ląsteles į spermos pirmtakines ląsteles ir, panaudojant gautus spermos kiekius, sukurti normalias peles. Jų tyrimai galiausiai galėtų padėti sukurti naujus vyrų nevaisingumo gydymo būdus. Tačiau, pasak komandos vadovo biologo Mitinori Saitou, tam reikėtų išspręsti keletą „labai sudėtingų“ techninių ir etinių klausimų.

Kaip žinoma, spermatozoidai ir kiaušinėliai išsivysto iš pirminių arba primordialinių gemalo ląstelių (PGC). Primordialinės gemalo ląstelės susidaro ankstyvosiose embriogenezės stadijose iš ląstelių masės, vadinamos epiblastu. Prieš kelerius metus mokslininkai išmoko paimti epiblasto ląsteles iš pelės embriono ir transformuoti jas į epiblasto kamienines ląsteles, kurios laboratorijoje gali ilgai regeneruotis. Tyrėjai tikėjosi, kad tokias ląsteles bus galima panaudoti pirmykštėms gemalo ląstelėms ir galiausiai spermai bei kiaušialąstėms gauti. Tačiau nepaisant daugelio metų eksperimentų, niekam dar nepavyko. Japonijos mokslininkai padarė išvadą, kad kai laboratorijoje gautos epiblasto kamieninės ląstelės įgyja gebėjimą ilgai augti, jos praranda gebėjimą formuoti gemalo ląsteles.

Taigi, pakeitę savo požiūrį, jie nusprendė kultivuoti pelių embrionines kamienines ląsteles augimo faktorių kokteilyje, kad gautų ląsteles, panašias į epiblastines ląsteles, kurios gyvena tik kelias dienas. Tyrėjai nustatė, kad 2 dienų amžiaus ląsteles galima panaudoti ląstelėms, panašioms į pirmykštes gemalo ląsteles, gauti. Sušvirkštus šias pirmykštes kamienines ląsteles į pelių, kurios negalėjo gaminti savo spermos, sėklides, jos subrendo į spermatozoidus, kurie sėkmingai apvaisino kiaušinėlius in vitro eksperimentuose. Gautus embrionus mokslininkai implantavo surogatinėms motinoms, kurios susilaukė normalių palikuonių. Tokiu neįprastu būdu gimusios pelės užaugo vaisingomis patelėmis ir patinais, o vėliau ir sveikų palikuonių. Panašiai vaisingų palikuonių galima gauti iš indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių (iPSC), diferencijuotų iš suaugusių odos ląstelių.

„Galiu tik pasakyti – vau! Tai proveržis!“ – sakė Orly Lacham-Kaplan, reprodukcinės biologijos specialistė iš Monašo universiteto Australijoje.

Šis darbas pateikia įrodymų, „kad iš embrioninių kamieninių ląstelių gautos pirmykštės gemalo ląstelės gali išsivystyti į funkcionuojančias gemalo ląsteles“, – teigia Amander Clark, Kalifornijos universiteto Los Andžele biologė, kuri japonų tyrėjų darbą vadina „lemtingu proveržiu mūsų supratime apie tai, kaip vystosi gemalo ląstelės“.

Saito teigimu, dar reikia įveikti daug kliūčių. Jie norėtų išmokti, kaip visą subrendusios spermos gamybos procesą atlikti tiesiogiai laboratorijoje, o ne suleisti pirmykštes lytines ląsteles į sėklides, kad jos subręstų. Kitas tikslas – gaminti kiaušinėlius in vitro, ne tik siekiant suprasti patį procesą, bet ir galiausiai pabandyti padėti nevaisingoms moterims. Tačiau pirmiausia, norėdami perkelti savo rezultatus į kliniką, jie turi nustatyti, ar jų rastas „receptas“, kuris pasirodė esąs toks sėkmingas pelių kamieninėms ląstelėms, veiks ir žmogaus ląstelėse.

[ 1 ], [ 2 ]