Выращенные в лаборатории яички — прорыв в области мужской фертильности

Ученые успешно вырастили работающие мужские яички в лаборатории. Однажды это сможет помочь решить проблему мужского бесплодия, которым страдает каждый 12-й мужчина во всем мире.
Выращенные в лаборатории яички — прорыв в области мужской фертильности
Cheli Lev
Выращивание искусственных яичек открывает ученым уникальную возможность для понимания и потенциального лечения множества расстройств мужской фертильности

Ученые из Университета Бар-Илан в Израиле создали крошечные органоиды — искусственные миниатюрные органы, — которые точно имитируют структуру и функции натуральных яичек. Эти выращенные в лаборатории органы, культивируемые из клеток, взятых из яичек мышей, образовали небольшие канальцы, которые параллельны продуцирующим сперму семенным канальцам в настоящих яичках.

«Искусственные яички являются многообещающей моделью для фундаментальных исследований развития и функции яичек, которые могут быть использованы в терапевтических целях при нарушениях полового развития и бесплодии»
доктор Ницан Гонен автор работы

Исследования показывают, что каждая восьмая пара сталкивается с проблемами при попытке зачать ребенка, и примерно в половине случаев проблемы связаны с партнером-мужчиной. Низкое количество сперматозоидов или плохое качество спермы могут иметь множество причин, включая генетические дефекты, гормональный дисбаланс и ущерб от лечения рака.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как ученые смогли вырастить искусственные органы

Яичко выполняет две ключевые функции у мужчин — вырабатывает сперму и синтезирует гормон тестостерон. Таким образом, аномальное развитие или функция яичек может привести к проблемам с фертильностью или неоднозначным гениталиям при рождении. Воссоздание этих органов в лаборатории предоставляет исследователям готовый запас биологических материалов для изучения сложных процессов определения мужского пола и выработки спермы

Команда культивировала органоиды, сначала извлекая незрелые клетки яичек у новорожденных мышей. Они поместили эти клетки в специализированную гелевую среду, которая способствовала их самоорганизации в крошечные органоподобные структуры. Всего через два дня клетки начали собираться в группы, образуя примитивные канальцы. За два месяца культивирования эти канальцы приобрели явное структурное сходство с семенными канальцами, продуцирующими сперматозоиды, в семенниках взрослых мышей.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Флуоресцентное изображение органоида яичка, созданного из эмбрионов мыши и инкубированного в чашке за 14 дней. Отчетливо видны трубчатые структуры, сформированные в чашке. Зеленым цветом отмечены клетки Сертоли, которые являются клетками, ответственными за формирование канальцев в яичке
Флуоресцентное изображение органоида яичка, созданного из эмбрионов мыши и инкубированного в чашке за 14 дней. Отчетливо видны трубчатые структуры, сформированные в чашке. Зеленым цветом отмечены клетки Сертоли, которые являются клетками, ответственными за формирование канальцев в яичке
Cheli Lev

В яичке созревающие сперматозоиды мигрируют по извитым семенным канальцам, окруженные питательными клетками Сертоли, которые поддерживают их развитие. Каналы в выращенных в лаборатории органоидах сильно напоминают эти сложные трубчатые сети, что дает надежду на то, что однажды они тоже смогут производить сперматозоиды.

Органоиды оставались жизнеспособными в культуре до девяти недель — теоретически этого достаточно для образования и высвобождения сперматозоидов. У мышей весь процесс занимает около 34 дней. В течение этого длительного периода роста команда заметила первые признаки того, что начался мейоз.

Изображение реальных яичек 28-дневных мышей. Клетки Сертоли, которые являются клетками, ответственными за формирование канальцев в яичке, отмечены красным цветом
Изображение реальных яичек 28-дневных мышей. Клетки Сертоли, которые являются клетками, ответственными за формирование канальцев в яичке, отмечены красным цветом
Aviya Stopel

Авторы исследования пока не знают, действительно ли существующая модель будет производить сперматозоиды, но признаки начала мейоза многообещающие.