Отправляя форму, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности в части обработки предоставленных вами контактных данных и сведений о запросе, принимаете наши Условия использования и соглашаетесь, что мы можем связаться с вами по этому запросу.
Новости | Будущее половых клеток: учёные перепрограммируют клетки у игрунковых обезьян
Новости | Будущее половых клеток: учёные перепрограммировали клетки у игрунок
Клетки приматов перепрограммированы в предшественники половых клеток
Исследователи из Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета, Техасского университета в Сан-Антонио и Техасского биомедицинского исследовательского института перепрограммировали клетки крови игрунок в гибкие стволовые клетки, а затем направили их развитие в сторону клеток с характеристиками предшественников сперматозоидов. Исследование, опубликованное в eLife, стало важным достижением в репродуктивной биологии.
Путь к получению половых клеток
Команда провела перепрограммирование клеток в несколько этапов, получив предшественники половых клеток. Это открывает новые возможности для изучения биологии приматов и способствует развитию вспомогательных репродуктивных технологий, таких как получение гамет in vitro — лабораторное производство сперматозоидов или яйцеклеток, аналогичное получению эмбрионов при экстракорпоральном оплодотворении (IVF).
Доцент Пенсильванского университета Котаро Сасаки отметил, что учёные могут получать функциональные сперматозоиды и яйцеклетки из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток у мышей, однако половые клетки мышей существенно отличаются от человеческих. Игрунки представляют собой модель, более близкую к человеческой биологии.
Предшественники половых клеток в эмбрионах игрунок
Сначала исследователи изучили первичные половые клетки (PGC) эмбрионов игрунок, которые ранее не были подробно охарактеризованы. Они выявили молекулярные маркеры, позволившие отслеживать эти ранние клетки. Секвенирование РНК отдельных клеток показало экспрессию генов, связанных с ранними половыми клетками и эпигенетической модификацией, но не генов, активирующихся позднее, когда предшественники сперматозоидов или яйцеклеток мигрируют в яичники или семенники.
Доктор Сасаки отметил, что полученные результаты согласуются с перепрограммированием половых клеток, при котором определённые маркеры выключаются, что позволяет PGC переходить на последующие стадии развития.
От клеток крови к индуцированным плюрипотентным стволовым клеткам
Затем команда воспроизвела этот процесс в лаборатории: сначала превратила клетки крови в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), способные дифференцироваться в другие типы клеток. Постдокторант Ясунари Сэйта рассказал, что создание стабильных условий культивирования клеток игрунок стало самой сложной задачей, несмотря на его опыт работы с клеточными культурами и iPSC. После неоднократных экспериментов с учётом результатов исследований на мышах, людях и других моделях он разработал стабильный метод получения и поддержания культур iPSC игрунок.
От iPSC к предшественникам половых клеток
Смесь факторов роста превратила 15%-40% культивируемых клеток в клетки с характеристиками предшественников половых клеток. Доктор Сасаки отметил, что такая эффективность позволила расширять культуры на протяжении нескольких пассажей при интенсивном экспоненциальном росте. Клетки сохранили маркеры половых клеток, но не имели других маркеров, связанных с миграцией в гонады.
Моделирование развития предшественников сперматозоидов
На заключительном этапе клетки, выращенные в лаборатории, приобрели признаки более поздних половых клеток. Опираясь на исследование команды, опубликованное в Nature Communications в 2020 году, исследователи культивировали их вместе с клетками семенников мышей в течение месяца. В некоторых клетках активировались гены, связанные с более поздними предшественниками сперматозоидов, что указывало на дальнейшее развитие.
Перспективы получения гамет in vitro
Доктор Сасаки отметил, что клиническое применение получения гамет in vitro связано с этическими, правовыми вопросами и вопросами безопасности. Прежде чем рассматривать будущие применения у людей, необходима надёжная доклиническая модель.
Исследование создаёт новую модель для изучения приматов и основу для развития репродуктивных технологий. Дальнейшие исследования игрунок также могут способствовать прогрессу в репродуктивной биологии и нейронауке.
Источник:
Собрано в интернете