O echipă de la Universitatea din Pennsylvania a transformat recent un rinichi de șoarece viu într-un incubator pentru dezvoltarea spermatozoizilor umani obținuți din celulele sanguine.
Sună ca un joc de tipul „Mad Libs” din science-fiction. Cu toate acestea, echipa condusă de Kotaro Sasaki a reușit această realizare. Timp de până la nouă luni, un mic sac de celule umane aflate sub rinichiul unui șoarece s-a dezvoltat treptat în spermatozoizi imaturi. Studiul reprezintă cea mai recentă etapă dintr-o căutare desfășurată pe parcursul unei decenii pentru a crește spermatozoizii în laborator.
În caz de succes, spermatozoizii obținuți în laborator ar putea deschide o nouă perspectivă asupra celor mai timpurii stadii ale dezvoltării spermatozoizilor, un proces notoriu de dificil de studiat, deoarece începe înainte de naștere. Cercetarea ar putea, de asemenea, să aducă lumină asupra infertilității masculine – care, în multe cazuri, nu are o cauză clară – și să inspire tratamente.
Mai controversat, spermatozoizii obținuți în laborator ar putea fi folosiți într-o zi pentru a crea copii, oferind speranță persoanelor care se confruntă cu dificultăți în a concepe și cuplurilor de același sex care doresc să aibă copii genetic legați de ambii părinți. Acest obiectiv este încă departe. Deși activitatea genetică a fost similară celei a omologilor lor naturali, niciuna dintre celulele crescute în laborator nu a reușit să se dezvolte în spermatozoizi funcționali.
Aceste rezultate contrastează clar cu încercările similare la șoareci. Cercetătorii au produs deja spermatozoizi și ovule funcționale din celulele pielii de rozătoare, iar în două cazuri pionierat, le-au folosit pentru a crea pui sănătoși cu doi tați. Cu toate acestea, traducerea acestei capacități la oameni a fost dificilă, în mare parte pentru că dezvoltarea reproducătoare diferă foarte mult între specii.
Cu toate acestea, noul sistem poate ajuta cercetătorii să investigheze cele mai timpurii etape ale dezvoltării spermatozoizilor umani. Și deoarece orice viitoare aplicații clinice ar necesita mai întâi teste extinse pe primate non-umane, echipa a generat de asemenea celule de spermatozoizi imaturi de la maimuțe, ale căror biologie reproducătoare se aseamănă mai mult cu a noastră.
Recapitularea dezvoltării spermatozoizilor în laborator are utilizări dincolo de tratamentul fertilității, cum ar fi testarea dacă medicamentele interferă cu reproducerea. Platforma „stabilește un cadru robust pentru modelarea dezvoltării celulelor germinale de primate,” a scris echipa.
De decenii, oamenii de știință au putut reprograma celule adulte în celule stem pluripotente induse (iPSCs). Aceste celule pot deveni aproape orice alt tip de celulă. Cu toate acestea, ghidarea lor pentru a deveni spermatozoizi s-a dovedit mult mai dificilă, în mare parte pentru că spermatozoizii umani durează ani pentru a se dezvolta complet.
Călătoria începe înainte de naștere. Celulele stem timpurii dau naștere la spermatogonii, celulele fondatoare care reînnoiesc spermatozoizii pe tot parcursul vieții. Aceste celule sunt în mare parte latente până la pubertate, când unele încep meioza, un tip special de diviziune celulară care împarte la jumătate cromozomii lor. Astfel, atunci când spermatozoizii întâlnesc ovulul, embrionul obține un set genetic complet.
Dar aceste celule nu trăiesc într-un vid. Proteinele și alte molecule instruiesc spermatozoizii imaturi când să crească, să se divizeze sau să facă pauză. Forțele fizice, cum ar fi arhitectura încolăcită a testiculelor și fluxul de sânge, sunt cruciale pentru această orchestrare complexă a dezvoltării spermatozoizilor.
Sursa articol https://singularityhub.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
