Новости | Замороженная ткань яичек выработала сперматозоиды спустя 23 лет, подарив новую надежду пережившим рак в детстве

Новости | Замороженная ткань яичек выработала сперматозоиды спустя 23 лет, подарив новую надежду пережившим рак в детстве

Знаковое исследование, проведенное Пенсильванским университетом и другими учреждениями и опубликованное в PLoS Biology, показало, что ткань яичек крыс, замороженная более чем на 23 лет, могла возобновить выработку сперматозоидов после трансплантации бесплодным мышам. Хотя выработка сперматозоидов была менее эффективной, чем в свежих или недавно замороженных образцах, это открытие имеет большое значение и подтверждает потенциальную возможность клинического применения ткани, хранившейся длительное время.

Главный вывод заключался в том, что сперматогониальные стволовые клетки (SSC) в ткани яичек могут сохранять способность функционировать in vivo даже после длительной заморозки. В будущем это может дать детям, чья фертильность нарушена химиотерапией или лучевой терапией по поводу рака, дополнительные возможности сохранения фертильности.

Выживание, восстановление и выработка сперматозоидов после экстремально длительного хранения

Команда использовала ткань яичек крыс линии Sprague-Dawley. Образцы разделили на группу краткосрочного хранения в замороженном виде — менее 4 месяцев — и группу длительного хранения — более 23 лет. Вся ткань хранилась в жидком азоте при чрезвычайно низких температурах.

Затем исследователи выделили SSC и трансплантировали их в яички мышей, лишенных собственных половых клеток, что позволило оценить способность трансплантированных клеток вырабатывать сперматозоиды без влияния половых клеток организма-хозяина.

Результаты показали:

Свежие, краткосрочно замороженные и длительно замороженные образцы сформировали у мышей колонии сперматогенных клеток, фактически запустив сперматогенез.

Однако в группе длительного хранения образовалось значительно меньше колоний, а в некоторых из них наблюдалась остановка дифференцировки: сперматогенез прекращался на незрелой стадии, без образования зрелых сперматозоидов.

Для сравнения экспрессии генов между группами использовали одноклеточное секвенирование РНК. Исследователи обнаружили:

Замороженные образцы независимо от продолжительности хранения имели заметные отличия в экспрессии генов от свежей ткани и типичные признаки криоповреждения.

В образцах длительного хранения сигнальные пути стволовых клеток оставались активными, но сигналы дифференцировки были нарушены. Клетки сохраняли стволоподобные характеристики, но хуже развивались в зрелые сперматозоиды.

Сперматогониальные стволовые клетки: сохранение основы будущей фертильности

SSC — редкие, но жизненно важные клетки, способные на протяжении всей жизни к самообновлению и выработке сперматозоидов. До полового созревания дети еще не вырабатывают сперматозоиды, но в их яичках уже есть SSC. Теоретически эти клетки можно извлечь, заморозить, а затем трансплантировать для сохранения фертильности.

В этом исследовании проверяли, могут ли SSC восстановиться после экстремально длительной заморозки, а также рассматривали давний вопрос о том, ограничивает ли продолжительность хранения будущий репродуктивный потенциал.

Доклинические данные о нечеловекообразных приматах

Хотя в исследовании использовали модели грызунов, эта концепция уже проверялась на более высокоорганизованных животных. Предыдущие эксперименты на макаках-резусах показали, что трансплантированная ткань яичек может вырабатывать сперматозоиды и даже приводить к рождению потомства.

Этот прогресс указывает на потенциал будущего клинического применения, особенно для детей, которые не могут сдать сперму на хранение до лечения рака, и дает возможный путь к биологическому отцовству после выздоровления.

Ограничения и перспективы: срок хранения влияет на качество

Исследователи отметили, что, хотя SSC, замороженные на 23 лет, удалось успешно реактивировать, снижение эффективности выработки сперматозоидов и нарушение дифференцировки остаются важными проблемами. В будущих протоколах для людей необходимо учитывать влияние срока хранения и совершенствовать методы заморозки и восстановления.

Что еще важнее, в настоящее время не существует надежного метода размножения человеческих SSC до клинически достаточного количества; это важное направление для дальнейших исследований.

Итоги

Это исследование, проведенное Уиланом и его коллегами (DOI: 10.1371/journal.pbio.3001618), стало первым, убедительно показавшим, что ткань яичек может сохранять способность вырабатывать сперматозоиды после экстремально длительной заморозки, хотя ее функция остается частично ограниченной.

Результаты расширяют представления о пределах хранения репродуктивной ткани и дают надежду на сохранение фертильности у детей с онкологическими заболеваниями, указывая на возможную будущую клиническую «капсулу времени» для фертильности.

Источник материала:

Собрано в интернете