Клетки эпидермиса удалось превратить в яйцеклетки
За последние два десятилетия биологи научились превращать стволовые клетки в ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. Такие ткани могут стать «запчастями» на случай повреждения тела или лекарством для ряда дегенеративных заболеваний. Особое внимание привлекает трансформация стволовых клеток в половые клетки, пригодные для имплантации в тело человека.
Группа ученых под руководством Митинори Саито (Mitinori Saito) из университета города Киото (Япония) уже более пяти лет работает над получением полноценных половых клеток из «перепрограммированных» стволовых клеток и их эмбриональных аналогов, а также «заготовок» сперматозоидов и яйцеклеток.
Так, в августе 2011 года Саито и его коллеги научились выращивать сперматозоиды из зародышевых и «перепрограммированных» стволовых клеток и пересаживать их в семенники самцов мыши. Через год японские биологи успешно использовали полученный опыт для превращения стволовых клеток в «заготовки» яйцеклеток, которые они имплантировали в яичники бесплодной мыши и успешно получили потомство.
В своей новой статье команда Саито описывает последний логический шаг этой «трансмутации» — полное повторение всего процесса формирования женских половых клеток в пробирке, начиная с «чистых» стволовых клеток и заканчивая полноценными яйцеклетками.
Для решения этой задачи ученым пришлось модернизировать «искусственные яичники» из других типов зародышевых клеток, которые они использовали в предыдущих экспериментах, и добавить в них те гормональные сигналы, которые требуются для развития «заготовок» яйцеклеток в более «взрослые» типы половых клеток.
Весь процесс роста и взросления яйцеклеток, по словам биологов, длится примерно месяц. Дольше всего формируются «заготовки» половых клеток — на это уходит около трех недель, еще 11 дней уходит на их рост, и один день — на взросление. Продуктом этого процесса являются яйцеклетки, неотличимые по своим свойствам от «природных», но чуть отличающиеся от них набором активных генов.
Эти различия, как показали эксперименты по их имплантации и оплодотворению в утробе суррогатных матерей, могли сказаться на их фертильности — лишь 3% клеток успешно слилось с сперматозоидами, прикрепилось к стенкам матки и развилось в нормальный зародыш. Обычно, процедуру искусственного оплодотворения переживает почти две трети яйцеклеток, что на порядок больше, чем в случае с клетками Саито и его коллег.
Тем не менее, несмотря на такие проблемы, все успешно зачатые зародыши превратились в нормальных мышат, в поведении и в здоровье которых ученые не зафиксировали никаких отличий по сравнению с грызунами, выросшими «естественным» образом. И самки, и самцы, родившиеся из таких яйцеклеток, смогли оставить потомство самостоятельно, и не страдали от рака или дегенерации тканей.
Успешное завершение этих экспериментов, как отмечают Саито и его коллеги, дает нам новую надежду на то, что подобные методики выращивания яйцеклеток могут дать шанс многим бесплодным женщинам и мужчинам продолжить свой род, а также на «воскрешение» ряда вымерших животных, чьи образцы замороженных тканей остались у ученых.