Znanstvenici su uspjeli reprogramirati matične stanice u progenitorske stanice spermija

Znanstvenici već dugo pokušavaju proizvesti spermu i jajne stanice u laboratoriju. To bi im ne samo omogućilo bolje razumijevanje jednog od najosnovnijih bioloških procesa, već i potencijalno razvoj novih načina za pomoć neplodnim parovima. Koristeći embrionalne matične stanice, koje se teoretski mogu transformirati u bilo koju vrstu stanice, nekoliko istraživačkih skupina postiglo je određeni napredak posljednjih godina, ali nitko nije uspio proizvesti održive spolne stanice.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Kyotu nedavno su pronašli način reprogramiranja mišjih embrionalnih matičnih stanica u prekursorske stanice sperme i, koristeći rezultirajuću spermu, proizvesti normalne miševe. Njihovo istraživanje moglo bi na kraju dovesti do novih tretmana za mušku neplodnost. Međutim, prema riječima voditelja tima, biologa Mitinorija Saitoua, to bi zahtijevalo rješavanje nekoliko "vrlo teških" tehničkih i etičkih pitanja.

Kao što je poznato, spermiji i jajne stanice razvijaju se iz primarnih ili primordijalnih zametnih stanica (PGC). Primordijalne zametne stanice nastaju u ranim fazama embriogeneze iz mase stanica koje se nazivaju epiblast. Prije nekoliko godina znanstvenici su naučili uzimati stanice epiblasta iz mišjeg embrija i transformirati ih u matične stanice epiblasta, koje su sposobne za dugotrajnu regeneraciju u laboratoriju. Istraživači su se nadali da bi se takve stanice mogle koristiti za dobivanje primordijalnih zametnih stanica i, u konačnici, spermija i jajnih stanica. No, unatoč godinama eksperimentiranja, nitko još nije uspio. Japanski znanstvenici zaključili su da kada matične stanice epiblasta dobivene u laboratoriju steknu sposobnost dugotrajnog rasta, gube sposobnost stvaranja zametnih stanica.

Stoga su, mijenjajući svoj pristup, odlučili uzgajati mišje embrionalne matične stanice u koktelu faktora rasta kako bi dobili stanice slične stanicama epiblasta, koje žive samo nekoliko dana. Istraživači su otkrili da se stanice stare 2 dana mogu koristiti za dobivanje stanica sličnih primordijalnim zametnim stanicama. Kada su ubrizgane u testise miševa koji nisu mogli proizvesti vlastite spermije, ove primordijalne matične stanice sazrele su u spermije, koje su uspješno oplodile jajašca u in vitro eksperimentima. Znanstvenici su dobivene embrije implantirali u surogat majke, koje su rodile normalno potomstvo. Miševi rođeni na ovaj neobičan način odrasli su u plodne ženke i mužjake, a kasnije su također rodili zdravo potomstvo. Na sličan način, plodno potomstvo može se dobiti iz induciranih pluripotentnih matičnih stanica (iPSC) diferenciranih od odraslih stanica kože.

„Sve što mogu reći je vau! Ovo je proboj!“ rekla je Orly Lacham-Kaplan, reproduktivna biologinja sa Sveučilišta Monash u Australiji.

Rad pruža dokaze „da se primordijalne zametne stanice izvedene iz embrionalnih matičnih stanica mogu razviti u funkcionalne zametne stanice“, kaže Amander Clark, biolog sa Sveučilišta Kalifornija u Los Angelesu, koji rad japanskih istraživača naziva „odlučnim probojem u našem razumijevanju razvoja zametnih stanica“.

Saito kaže da još uvijek ima mnogo prepreka koje treba prevladati. Željeli bi naučiti kako provesti cijeli proces proizvodnje zrelih spermija izravno u laboratoriju, umjesto ubrizgavanja primordijalnih spolnih stanica u testise radi sazrijevanja. Drugi cilj je proizvodnja jajnih stanica in vitro, ne samo kako bi razumjeli sam proces, već i kako bi na kraju pokušali pomoći neplodnim ženama. Ali prvo, kako bi prenijeli svoje rezultate u kliniku, moraju utvrditi hoće li "recept" koji su pronašli, a koji se pokazao toliko uspješnim za mišje matične stanice, djelovati u ljudskim stanicama.

[ 1 ], [ 2 ]