- 26,398
- 46
- 8 Ноя 2022
Готовы ли врачи декларировать победу над мужским бесплодием?
Американский стартап Paterna Biosciences заявил , что сумел вырастить функциональные человеческие сперматозоиды в лаборатории и использовать их для создания эмбрионов, которые на ранней стадии выглядят нормально. Для мужчин с тяжелыми формами бесплодия такой подход может стать шансом на биологическое отцовство.
Разработчики сразу оговаривают ограничения: результаты пока не прошли независимую проверку и не опубликованы в рецензируемом журнале. В основе метода лежит попытка воспроизвести сперматогенез вне организма. В норме процесс занимает чуть больше двух месяцев. В извитых канальцах яичек сперматогониальные стволовые клетки делятся, проходят мейоз и формируют клетки с 23 хромосомами. На этом этапе появляется характерная структура с головкой и хвостом. Затем клетки перемещаются в другую часть яичка, где приобретают подвижность, после чего попадают в семявыносящий проток и выходят с эякулятом.
Команда Paterna сначала пыталась выращивать в лаборатории сами канальцы яичек, но такой подход не дал стабильного результата. В итоге исследователи сосредоточились на сперматогониальных стволовых клетках, которые можно получить из небольшого образца ткани. Дальше подключили вычислительную биологию: с ее помощью подбирали молекулярные сигналы, необходимые для каждой стадии развития. Ученые перебрали разные комбинации веществ и нашли набор, который последовательно запускает превращение клеток в зрелые сперматозоиды.
Попытки получить сперматозоиды вне организма продолжаются почти сто лет. В 2011 году японские исследователи смогли вырастить жизнеспособные сперматозоиды мыши. У человека задача оказалась сложнее. Французская компания Kallistem в 2015 году также заявляла об успехе, но тогда возникли сомнения: не было доказано, что полученные клетки полностью созрели и способны оплодотворять яйцеклетку. В новом проекте разработчики проверили ключевой этап и использовали выращенные сперматозоиды для получения эмбрионов .
Мужской фактор связан примерно с половиной случаев бесплодия. Причины различаются: низкое количество сперматозоидов, нарушенная форма или слабая подвижность. Наиболее сложная ситуация возникает, когда сперматозоиды полностью отсутствуют в эякуляте. На такую группу приходится около 10-15% пациентов, и медицинских вариантов для них немного. Один из них — хирургический поиск сперматозоидов в ткани яичка. Операция проходит под общим наркозом, может длиться до четырех часов и не всегда дает результат.
Paterna предлагает заменить эту процедуру биопсией с последующим выращиванием клеток в лаборатории. Образец ткани отправляют специалистам, которые выделяют сперматогониальные стволовые клетки и запускают их развитие вне организма. По оценке разработчиков, у части мужчин проблема связана не с самими клетками, а с нарушенной средой внутри яичка. Лабораторные условия позволяют воспроизвести необходимые сигналы и довести процесс до формирования зрелых сперматозоидов.
Компания уже протестировала метод на десятках образцов ткани и сообщает о высокой доле успешных результатов. По предварительным данным, полученные сперматозоиды по внешним признакам не отличаются от естественных. Следующий этап — более масштабное исследование. Ученые планируют сравнить оплодотворение яйцеклеток обычными и лабораторно выращенными сперматозоидами, а также проверить эмбрионы на физические и генетические отклонения.
Если безопасность и эффективность подтвердятся, клинические испытания с попытками наступления беременности могут начаться уже в следующем году. Стоимость процедуры разработчики оценивают в диапазоне от 5 до 12 тысяч долларов, что может ограничить доступность для пациентов, поскольку лечение бесплодия часто не покрывается страховкой.
Отдельное применение связано с онкологией. У мальчиков до полового созревания уже есть сперматогониальные стволовые клетки, но зрелые сперматозоиды отсутствуют. При лечении рака врачи могут замораживать ткань яичка, чтобы сохранить шанс на будущую фертильность, однако возвращение этой ткани в организм остается экспериментальной процедурой. Лабораторное выращивание сперматозоидов может дать таким образцам практическое применение.
Параллельно развивается другой подход — получение половых клеток из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые получают из кожи или крови и возвращают в состояние, близкое к эмбриональному. У мышей ученые уже создали функциональные сперматозоиды и яйцеклетки таким способом и получили здоровое потомство. Для человека этот метод пока остается на стадии исследований.
Американский стартап Paterna Biosciences заявил , что сумел вырастить функциональные человеческие сперматозоиды в лаборатории и использовать их для создания эмбрионов, которые на ранней стадии выглядят нормально. Для мужчин с тяжелыми формами бесплодия такой подход может стать шансом на биологическое отцовство.
Разработчики сразу оговаривают ограничения: результаты пока не прошли независимую проверку и не опубликованы в рецензируемом журнале. В основе метода лежит попытка воспроизвести сперматогенез вне организма. В норме процесс занимает чуть больше двух месяцев. В извитых канальцах яичек сперматогониальные стволовые клетки делятся, проходят мейоз и формируют клетки с 23 хромосомами. На этом этапе появляется характерная структура с головкой и хвостом. Затем клетки перемещаются в другую часть яичка, где приобретают подвижность, после чего попадают в семявыносящий проток и выходят с эякулятом.
Команда Paterna сначала пыталась выращивать в лаборатории сами канальцы яичек, но такой подход не дал стабильного результата. В итоге исследователи сосредоточились на сперматогониальных стволовых клетках, которые можно получить из небольшого образца ткани. Дальше подключили вычислительную биологию: с ее помощью подбирали молекулярные сигналы, необходимые для каждой стадии развития. Ученые перебрали разные комбинации веществ и нашли набор, который последовательно запускает превращение клеток в зрелые сперматозоиды.
Попытки получить сперматозоиды вне организма продолжаются почти сто лет. В 2011 году японские исследователи смогли вырастить жизнеспособные сперматозоиды мыши. У человека задача оказалась сложнее. Французская компания Kallistem в 2015 году также заявляла об успехе, но тогда возникли сомнения: не было доказано, что полученные клетки полностью созрели и способны оплодотворять яйцеклетку. В новом проекте разработчики проверили ключевой этап и использовали выращенные сперматозоиды для получения эмбрионов .
Мужской фактор связан примерно с половиной случаев бесплодия. Причины различаются: низкое количество сперматозоидов, нарушенная форма или слабая подвижность. Наиболее сложная ситуация возникает, когда сперматозоиды полностью отсутствуют в эякуляте. На такую группу приходится около 10-15% пациентов, и медицинских вариантов для них немного. Один из них — хирургический поиск сперматозоидов в ткани яичка. Операция проходит под общим наркозом, может длиться до четырех часов и не всегда дает результат.
Paterna предлагает заменить эту процедуру биопсией с последующим выращиванием клеток в лаборатории. Образец ткани отправляют специалистам, которые выделяют сперматогониальные стволовые клетки и запускают их развитие вне организма. По оценке разработчиков, у части мужчин проблема связана не с самими клетками, а с нарушенной средой внутри яичка. Лабораторные условия позволяют воспроизвести необходимые сигналы и довести процесс до формирования зрелых сперматозоидов.
Компания уже протестировала метод на десятках образцов ткани и сообщает о высокой доле успешных результатов. По предварительным данным, полученные сперматозоиды по внешним признакам не отличаются от естественных. Следующий этап — более масштабное исследование. Ученые планируют сравнить оплодотворение яйцеклеток обычными и лабораторно выращенными сперматозоидами, а также проверить эмбрионы на физические и генетические отклонения.
Если безопасность и эффективность подтвердятся, клинические испытания с попытками наступления беременности могут начаться уже в следующем году. Стоимость процедуры разработчики оценивают в диапазоне от 5 до 12 тысяч долларов, что может ограничить доступность для пациентов, поскольку лечение бесплодия часто не покрывается страховкой.
Отдельное применение связано с онкологией. У мальчиков до полового созревания уже есть сперматогониальные стволовые клетки, но зрелые сперматозоиды отсутствуют. При лечении рака врачи могут замораживать ткань яичка, чтобы сохранить шанс на будущую фертильность, однако возвращение этой ткани в организм остается экспериментальной процедурой. Лабораторное выращивание сперматозоидов может дать таким образцам практическое применение.
Параллельно развивается другой подход — получение половых клеток из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые получают из кожи или крови и возвращают в состояние, близкое к эмбриональному. У мышей ученые уже создали функциональные сперматозоиды и яйцеклетки таким способом и получили здоровое потомство. Для человека этот метод пока остается на стадии исследований.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
