Новое исследование Орегонского университета здоровья и науки (OHSU) описывает данные, лежащие в основе многообещающего метода лечения бесплодия путем превращения клетки кожи в яйцеклетку. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances.
Ученые из OHSU задокументировали гаметогенез in vitro, или IVG, на мышиной модели посредством предварительных этапов метода, который основан на переносе ядра клетки кожи в донорскую яйцеклетку, ядро которой было удалено. Экспериментируя на мышах, исследователи смогли в ядре клетки кожи сократить количество хромосом вдвое, чтобы затем его можно было оплодотворить сперматозоидом и создать жизнеспособный эмбрион.
«Цель состоит в том, чтобы производить яйцеклетки для пациентов, у которых нет собственных яйцеклеток», — комментирует автор исследования Шухрат Миталипов, директор Центра эмбриональной клеточной и генной терапии OHSU.
Этот метод будет полезен для женщин пожилого материнского возраста или тех, кто не может производить жизнеспособные яйцеклетки из-за предыдущего лечения рака или других причин.
Вместо того, чтобы пытаться дифференцировать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, или ИПСК, в сперматозоиды или яйцеклетки, исследователи OHSU сосредоточены на методе, основанном на переносе ядра соматических клеток, при котором ядро клетки кожи трансплантируется в донорскую яйцеклетку, лишенную ядра. В 1996 году ученые использовали этот метод для клонирования шотландской овцы по имени Долли. В этом случае они создали клон одного из родителей. Напротив, ученые из OHSU описали метод, в результате которого были получены эмбрионы с хромосомами, полученными от обоих родителей.
Ученые из OHSU ранее продемонстрировали подтверждение концепции в исследовании, опубликованном в январе 2022 года, но новое исследование идет дальше, тщательно секвенируя хромосомы.
«Эта публикация по сути показывает, как мы добились гаплоидии», — объясняет Миталипов. «На следующем этапе этого исследования мы определим, как улучшить это слияние, чтобы каждая пара хромосом разделялась правильно».
Лаборатории по всему миру используют различные методы, которые включают в себя трудоемкий процесс перепрограммирования клеток кожи в ИПСК, а затем их дифференциацию в яйцеклетки или сперматозоиды.
«Мы пропускаем весь этот этап перепрограммирования клеток», — добавляет соавтор исследования Паула Амато (Paula Amato), профессор акушерства и гинекологии в Медицинской школе OHSU. «Преимущество нашей методики заключается в том, что она позволяет избежать длительного времени культивирования, необходимого для перепрограммирования клетки. За несколько месяцев может произойти множество вредных генетических и эпигенетических изменений».
Хотя исследователи также изучают эту технику на человеческих клетках и ранних эмбрионах, Амато заключает, что пройдут годы, прежде чем метод будет готов к клиническому использованию.
«Это предоставляет нам много информации. Но предстоит еще много работы, чтобы понять, как эти хромосомы спариваются и как они правильно делятся, чтобы на самом деле воспроизвести то, что происходит в природе».
Литература:
Aleksei Mikhalchenko et al, Induction of somatic cell haploidy by premature cell division, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk9001. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk9001