Tin tức | Mô tinh hoàn đông lạnh tạo ra tinh trùng sau 23 năm, mở ra hy vọng mới về khả năng sinh sản cho những người sống sót sau ung thư thời thơ ấu
Một nghiên cứu mang tính bước ngoặt do Đại học Pennsylvania và các cơ quan khác thực hiện, được công bố trên PLoS Biology, phát hiện rằng mô tinh hoàn của chuột được đông lạnh hơn 23 năm có thể tiếp tục sản xuất tinh trùng sau khi được ghép vào chuột vô sinh. Mặc dù hiệu quả sản xuất tinh trùng thấp hơn so với mẫu tươi hoặc mới đông lạnh, phát hiện này có ý nghĩa quan trọng và củng cố tiềm năng sử dụng lâm sàng của mô được lưu trữ dài hạn.
Phát hiện cốt lõi là các tế bào gốc sinh tinh (SSCs) trong mô tinh hoàn có thể duy trì tiềm năng hoạt động in vivo ngay cả sau khi đông lạnh dài hạn. Điều này có thể mở ra các lựa chọn bảo tồn khả năng sinh sản trong tương lai cho trẻ em bị suy giảm khả năng sinh sản do hóa trị hoặc xạ trị ung thư.
Sống sót, phục hồi và sản xuất tinh trùng sau thời gian lưu trữ cực dài
Nhóm nghiên cứu sử dụng mô tinh hoàn từ chuột Sprague-Dawley. Các mẫu được chia thành nhóm đông lạnh ngắn hạn, lưu trữ dưới 4 tháng, và nhóm đông lạnh dài hạn, lưu trữ trên 23 năm. Toàn bộ mô được bảo quản trong nitơ lỏng ở nhiệt độ cực thấp.
Sau đó, các nhà nghiên cứu phân lập SSCs và ghép chúng vào tinh hoàn của những con chuột không có tế bào mầm của chính mình, nhờ đó đánh giá được khả năng sản xuất tinh trùng của các tế bào ghép mà không bị ảnh hưởng bởi tế bào mầm của vật chủ.
Kết quả cho thấy:
Các mẫu tươi, đông lạnh ngắn hạn và đông lạnh dài hạn đều hình thành các cụm sinh tinh ở chuột, qua đó khởi động hiệu quả quá trình sinh tinh.
Tuy nhiên, nhóm đông lạnh dài hạn hình thành ít cụm hơn đáng kể, và một số mẫu cho thấy sự biệt hóa bị đình trệ: quá trình sinh tinh dừng lại ở giai đoạn chưa trưởng thành mà không tạo ra tinh trùng trưởng thành.
Giải trình tự RNA đơn bào được sử dụng để so sánh biểu hiện gen giữa các nhóm. Các nhà nghiên cứu phát hiện:
Các mẫu đông lạnh, bất kể thời gian lưu trữ, đều cho thấy khác biệt rõ rệt về biểu hiện gen so với mô tươi và các dấu hiệu điển hình của tổn thương do đông lạnh.
Ở các mẫu đông lạnh dài hạn, các con đường truyền tín hiệu của tế bào gốc vẫn hoạt động, nhưng tín hiệu biệt hóa bị suy giảm. Các tế bào vẫn giữ đặc tính giống tế bào gốc nhưng kém khả năng phát triển thành tinh trùng trưởng thành hơn.
Tế bào gốc sinh tinh: Bảo tồn mầm sống của khả năng sinh sản trong tương lai
SSCs là những tế bào hiếm nhưng rất quan trọng, có khả năng tự đổi mới và sản xuất tinh trùng suốt đời. Trước tuổi dậy thì, trẻ chưa sản xuất tinh trùng, nhưng tinh hoàn đã chứa SSCs. Về lý thuyết, các tế bào này có thể được thu thập, đông lạnh và ghép lại sau đó để bảo tồn khả năng sinh sản.
Nghiên cứu này xem xét liệu SSCs có thể phục hồi sau khi đông lạnh cực dài hạn hay không, đồng thời giải đáp câu hỏi tồn tại lâu nay về việc thời gian lưu trữ có giới hạn tiềm năng sinh sản trong tương lai hay không.
Bằng chứng tiền lâm sàng từ động vật linh trưởng không phải người
Mặc dù nghiên cứu sử dụng mô hình loài gặm nhấm, khái niệm này đã tiến triển đến các loài động vật bậc cao hơn. Các thí nghiệm trước đây trên khỉ rhesus cho thấy mô tinh hoàn được ghép có thể sản xuất tinh trùng và thậm chí tạo ra con non.
Tiến bộ này cho thấy tiềm năng chuyển giao lâm sàng trong tương lai, đặc biệt đối với trẻ em không thể lưu trữ tinh trùng trước khi điều trị ung thư, mang lại một hướng khả dĩ để trở thành cha về mặt sinh học sau khi hồi phục.
Hạn chế và triển vọng: Thời gian lưu trữ ảnh hưởng đến chất lượng
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù SSCs được đông lạnh trong 23 năm đã được tái hoạt hóa thành công, hiệu quả sản xuất tinh trùng thấp hơn và sự biệt hóa bị suy giảm vẫn là những mối quan ngại quan trọng. Các quy trình ở người trong tương lai phải tính đến ảnh hưởng của thời gian lưu trữ và cải thiện phương pháp đông lạnh, phục hồi.
Quan trọng hơn, hiện chưa có phương pháp đáng tin cậy nào để tăng sinh SSCs ở người đến số lượng đủ cho lâm sàng, đây là lĩnh vực cần được nghiên cứu thêm.
Tóm tắt
Nghiên cứu do Whelan và các đồng nghiệp thực hiện (DOI: 10.1371/journal.pbio.3001618) là nghiên cứu đầu tiên chứng minh rõ ràng rằng mô tinh hoàn có thể duy trì khả năng sản xuất tinh trùng sau khi đông lạnh cực dài hạn, dù chức năng bị hạn chế một phần.
Những phát hiện này mở rộng hiểu biết về giới hạn của việc lưu trữ mô sinh sản và mang lại hy vọng cho việc bảo tồn khả năng sinh sản ở trẻ em mắc ung thư, hướng tới một “chiếc hộp thời gian” sinh sản lâm sàng khả dĩ trong tương lai.
Tin tức | Mô tinh hoàn đông lạnh tạo ra tinh trùng sau 23 năm, mở ra hy vọng mới về khả năng sinh sản cho những người sống sót sau ung thư thời thơ ấu
Tin tức | Mô tinh hoàn đông lạnh tạo ra tinh trùng sau 23 năm, mở ra hy vọng mới về khả năng sinh sản cho những người sống sót sau ung thư thời thơ ấu
Một nghiên cứu mang tính bước ngoặt do Đại học Pennsylvania và các cơ quan khác thực hiện, được công bố trên PLoS Biology, phát hiện rằng mô tinh hoàn của chuột được đông lạnh hơn 23 năm có thể tiếp tục sản xuất tinh trùng sau khi được ghép vào chuột vô sinh. Mặc dù hiệu quả sản xuất tinh trùng thấp hơn so với mẫu tươi hoặc mới đông lạnh, phát hiện này có ý nghĩa quan trọng và củng cố tiềm năng sử dụng lâm sàng của mô được lưu trữ dài hạn.
Phát hiện cốt lõi là các tế bào gốc sinh tinh (SSCs) trong mô tinh hoàn có thể duy trì tiềm năng hoạt động in vivo ngay cả sau khi đông lạnh dài hạn. Điều này có thể mở ra các lựa chọn bảo tồn khả năng sinh sản trong tương lai cho trẻ em bị suy giảm khả năng sinh sản do hóa trị hoặc xạ trị ung thư.
Sống sót, phục hồi và sản xuất tinh trùng sau thời gian lưu trữ cực dài
Nhóm nghiên cứu sử dụng mô tinh hoàn từ chuột Sprague-Dawley. Các mẫu được chia thành nhóm đông lạnh ngắn hạn, lưu trữ dưới 4 tháng, và nhóm đông lạnh dài hạn, lưu trữ trên 23 năm. Toàn bộ mô được bảo quản trong nitơ lỏng ở nhiệt độ cực thấp.
Sau đó, các nhà nghiên cứu phân lập SSCs và ghép chúng vào tinh hoàn của những con chuột không có tế bào mầm của chính mình, nhờ đó đánh giá được khả năng sản xuất tinh trùng của các tế bào ghép mà không bị ảnh hưởng bởi tế bào mầm của vật chủ.
Kết quả cho thấy:
Các mẫu tươi, đông lạnh ngắn hạn và đông lạnh dài hạn đều hình thành các cụm sinh tinh ở chuột, qua đó khởi động hiệu quả quá trình sinh tinh.
Tuy nhiên, nhóm đông lạnh dài hạn hình thành ít cụm hơn đáng kể, và một số mẫu cho thấy sự biệt hóa bị đình trệ: quá trình sinh tinh dừng lại ở giai đoạn chưa trưởng thành mà không tạo ra tinh trùng trưởng thành.
Giải trình tự RNA đơn bào được sử dụng để so sánh biểu hiện gen giữa các nhóm. Các nhà nghiên cứu phát hiện:
Các mẫu đông lạnh, bất kể thời gian lưu trữ, đều cho thấy khác biệt rõ rệt về biểu hiện gen so với mô tươi và các dấu hiệu điển hình của tổn thương do đông lạnh.
Ở các mẫu đông lạnh dài hạn, các con đường truyền tín hiệu của tế bào gốc vẫn hoạt động, nhưng tín hiệu biệt hóa bị suy giảm. Các tế bào vẫn giữ đặc tính giống tế bào gốc nhưng kém khả năng phát triển thành tinh trùng trưởng thành hơn.
Tế bào gốc sinh tinh: Bảo tồn mầm sống của khả năng sinh sản trong tương lai
SSCs là những tế bào hiếm nhưng rất quan trọng, có khả năng tự đổi mới và sản xuất tinh trùng suốt đời. Trước tuổi dậy thì, trẻ chưa sản xuất tinh trùng, nhưng tinh hoàn đã chứa SSCs. Về lý thuyết, các tế bào này có thể được thu thập, đông lạnh và ghép lại sau đó để bảo tồn khả năng sinh sản.
Nghiên cứu này xem xét liệu SSCs có thể phục hồi sau khi đông lạnh cực dài hạn hay không, đồng thời giải đáp câu hỏi tồn tại lâu nay về việc thời gian lưu trữ có giới hạn tiềm năng sinh sản trong tương lai hay không.
Bằng chứng tiền lâm sàng từ động vật linh trưởng không phải người
Mặc dù nghiên cứu sử dụng mô hình loài gặm nhấm, khái niệm này đã tiến triển đến các loài động vật bậc cao hơn. Các thí nghiệm trước đây trên khỉ rhesus cho thấy mô tinh hoàn được ghép có thể sản xuất tinh trùng và thậm chí tạo ra con non.
Tiến bộ này cho thấy tiềm năng chuyển giao lâm sàng trong tương lai, đặc biệt đối với trẻ em không thể lưu trữ tinh trùng trước khi điều trị ung thư, mang lại một hướng khả dĩ để trở thành cha về mặt sinh học sau khi hồi phục.
Hạn chế và triển vọng: Thời gian lưu trữ ảnh hưởng đến chất lượng
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù SSCs được đông lạnh trong 23 năm đã được tái hoạt hóa thành công, hiệu quả sản xuất tinh trùng thấp hơn và sự biệt hóa bị suy giảm vẫn là những mối quan ngại quan trọng. Các quy trình ở người trong tương lai phải tính đến ảnh hưởng của thời gian lưu trữ và cải thiện phương pháp đông lạnh, phục hồi.
Quan trọng hơn, hiện chưa có phương pháp đáng tin cậy nào để tăng sinh SSCs ở người đến số lượng đủ cho lâm sàng, đây là lĩnh vực cần được nghiên cứu thêm.
Tóm tắt
Nghiên cứu do Whelan và các đồng nghiệp thực hiện (DOI: 10.1371/journal.pbio.3001618) là nghiên cứu đầu tiên chứng minh rõ ràng rằng mô tinh hoàn có thể duy trì khả năng sản xuất tinh trùng sau khi đông lạnh cực dài hạn, dù chức năng bị hạn chế một phần.
Những phát hiện này mở rộng hiểu biết về giới hạn của việc lưu trữ mô sinh sản và mang lại hy vọng cho việc bảo tồn khả năng sinh sản ở trẻ em mắc ung thư, hướng tới một “chiếc hộp thời gian” sinh sản lâm sàng khả dĩ trong tương lai.
Nguồn bài viết:
Tổng hợp trực tuyến