Искусственная сперма привела к рождению здорового потомства
Искусственные сперматозоиды не обладают хвостиками
(фото Zhou, Wang, and Yuan et al./Cell Stem Cell 2016).
Китайские исследователи создали искусственную сперму в лабораторных условиях. За основу учёные взяли стволовые клетки,
перепрограммировали их в примитивную сперму и оплодотворили с их
помощью яйцеклетки. В результате у лабораторных мышей родилось здоровое
потомство, которое впоследствии выросло и смогло иметь собственных
отпрысков.
Создание сперматозоидов в яичках из
незрелых клеток – достаточно длительный и сложный процесс, который
занимает около месяца. Теперь учёные фактически смогли воспроизвести его
в лаборатории, поменяв "профориентацию" эмбриональных стволовых клеток с
помощью химических веществ, гормонов и тканей яичка.
Для верного "перепрофилирования" клетка должна пройти через перестройку ДНК – мейоз.
Так же, как и клетка, превращающаяся в яйцеклетку у женщины, половые
клетки мужчин при этом должны потерять половину своих хромосом.
Команда учёных из Китая не создавала
сперматозоиды в общепринятом понимании (с вытянутую головкой и хвостиком
для движения) – она создала более раннюю стадию, известную как сперматида.
У сперматид нет хвоста и их форма не вытянутая, а круглая. Эти
сперматиды имели нужное количество генетической информации и были
успешно внедрены в яйцеклетки мышей с помощью ЭКО. По словам учёных,
было сложно поверить, что сперматиды были созданы искусственным путём –
они вели себя так же, как настоящие.
Правда, исследователи утверждают, что
процесс образования сперматидов в неестественной среде протекал немного
иначе: например, эмбриональные стволовые клетки преобразовались в
искусственные сперматиды за 14 дней, хотя в природе это занимает почти 4
недели.
Однако результаты всё равно оказались
впечатляющими: в настоящий момент потомству мышей, созданному с помощью
этой процедуры, 15 месяцев и оно дало жизнь следующему поколению
грызунов.
"Всё потомство получилось здоровым и плодородным, – комментирует профессор Сяо-Ян Чжао (Xiao-Yang Zhao)
из Китайской академии наук. – Мы надеемся, что наше исследование
вдохновит учёных на аналогичные работы и с человеческими клетками, что
позволит решить проблему бесплодия.
Конечно, существуют определённого рода этические проблемы, кроме того,
необходимо исключить все возможные риски, но мы считаем, что у метода
есть огромные перспективы для лечения мужского бесплодия".
В настоящее время сперматиды уже использовались для зачатия здоровых человеческих младенцев в Японии, но эта процедура незаконна в некоторых странах. Ещё одна
проблема заключается в том, что у взрослого человека нет эмбриональных
стволовых клеток, так что необходим поиск исходного материала. В
настоящее время китайская группа планирует попытаться преобразовывать клетки кожи в состояние стволовых клеток.
Также исследователи планируют
использовать свой метод для изучения молекулярных механизмов,
контролирующих мейоз. Кроме того, они проверят результативность подхода
на других животных, в том числе на приматах.
Эксперты уверены: это первый шаг для
создания терапевтических методов мужского бесплодия. Как правило, около
15% пар сталкиваются с бесплодием, и примерно в трети случаев это
проблема мужчины. В конечном счёте подобный метод может помочь молодым
людям, чья способность к воспроизводству была утеряна из-за инфекций
(например, эпидемического паротита), онкологических заболеваний или других дефектов, которые оставляют возможность производства спермы.
Напомним, что ранее создать искусственную сперму уже пытались французские учёные, а также исследователи из Японии, которые в 2011 году также экспериментировали со сперматидами мышей.
Подробности работы китайских специалистов были опубликованы в журнале Cell Stem Cell.
