Para saintis berjaya memprogram semula sel stem ke dalam sel-sel prekursor spermatozoon

Para saintis telah lama cuba mendapatkan sperma dan telur di makmal. Ini akan membolehkan kita bukan sahaja memahami lebih mendalam daripada satu proses biologi yang paling asas, tetapi juga, pada masa akan datang, untuk membangunkan cara-cara baru untuk membantu pasangan yang tidak subur. Menggunakan sel stem embrio, secara teorinya mampu mengubah ke dalam mana-mana jenis sel, beberapa kumpulan penyelidikan telah berjaya mencapai beberapa kejayaan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, tetapi tidak ada yang dapat memperoleh sel-sel kuman yang berdaya maju.

Baru-baru ini, saintis dari University of Kyoto (Kyoto University) telah menemui cara untuk memprogram semula sel stem embrio tetikus ke dalam sel-sel prekursor spermatozoon dan, dengan menggunakan sperma yang dihasilkan, dapatkan tikus normal. Penyelidikan mereka akhirnya dapat membawa kepada perkembangan kaedah baru untuk merawat ketidaksuburan lelaki. Bagaimanapun, sebagai ahli biologi ketua pasukan, Mitinori Saitou (Mitinori Saitou) percaya, ini memerlukan penyelesaian beberapa masalah teknikal dan etika yang sangat kompleks.

Seperti yang diketahui, spermatozoa dan ovula berkembang dari sel primer, atau primordial, sel (sel germinal primordial, PGC). Sel seks primordial terbentuk pada peringkat awal embriogenesis dari jisim sel yang dipanggil epiblast. Beberapa tahun yang lalu, saintis belajar mengambil sel epiblast dari embrio tetikus dan mengubahnya menjadi sel stem epiblast yang boleh diperbaharui di makmal untuk masa yang lama. Penyelidik berharap bahawa sel-sel tersebut boleh digunakan untuk menghasilkan sel germinal primordial dan, pada akhirnya, spermatozoa dan telur. Tetapi, walaupun bertahun-tahun eksperimen, tiada siapa berjaya. Para saintis Jepun sampai pada kesimpulan bahawa apabila sel stem epiblast yang diperolehi di makmal memperoleh keupayaan untuk pertumbuhan yang berpanjangan, mereka kehilangan keupayaan untuk membentuk sel seks.

Oleh itu, mengubah pendekatan, mereka memutuskan untuk memupuk sel stem embrio tetikus dalam koktail faktor pertumbuhan untuk mendapatkan sel-sel berhampiran dengan sel-sel epiblast yang hidup hanya beberapa hari. Para penyelidik mendapati bahawa sel 2 hari boleh digunakan untuk menghasilkan sel-sel yang hampir dengan sel germinal primordial. Diperkenalkan dalam testis tikus yang tidak dapat menghasilkan sperma sendiri, sel stem primordial tersebut matang menjadi spermatozoa, yang dalam eksperimen in vitro berjaya disenyawakan ova. Para saintis menanam embrio yang terhasil untuk menggantikan ibu-ibu yang menghasilkan anak normal. Mereka yang dilahirkan di dalam tikus yang luar biasa ini membesar pada wanita dan lelaki yang subur dan kemudian juga memberikan anak yang sihat. Dengan cara yang sama, progeny prolifik juga boleh diperolehi daripada sel induk pluripotent yang diinduksi (sel induk pluripotent induced, iPSCs) dibezakan dari sel-sel kulit dewasa.

"Apa yang boleh saya katakan adalah" wow "! Ia adalah satu kejayaan! ", Mengulas Orly Lacham-Kaplan, pakar dalam biologi reproduktif dari Universiti Monash di Australia.

Kerja ini memberikan bukti "yang berasal dari sel stem embrio sel-sel kuman asal boleh berkembang menjadi sel-sel kuman berfungsi" - melekat pada pendapatnya Amander Clark (Amander Clark), seorang ahli biologi di Universiti California di Los Angeles (University of California, Los Angeles), yang menggelar karya penyelidik Jepun "penemuan yang tegas dalam pemahaman kami tentang prinsip-prinsip pembangunan sel-sel seks."

Menurut Sait, saintis perlu melangkaui banyak lagi halangan. Mereka ingin belajar bagaimana melakukan keseluruhan proses mendapatkan spermatozoa matang secara langsung di makmal, daripada memperkenalkan sel-sel seks primordial yang sama ke dalam testis untuk kematangan. Matlamat lain adalah untuk mendapatkan sel telur dalam vitro. Bukan sahaja untuk memahami proses itu sendiri, tetapi akhirnya untuk cuba membantu wanita yang tidak subur. Tetapi, pertama sekali, untuk memindahkan hasil kerja mereka ke klinik, adalah perlu untuk menentukan sama ada "resipi" yang mereka dapati begitu berjaya untuk sel stem tikus akan berfungsi pada sel-sel manusia.

[1], [2]