Vīriešu cilmes šūnu avots

Pieaugušo cilmes šūnas, kas uzvedas līdzīgi kā embrionālās šūnas, ir izolētas no cilvēka sēkliniekiem, radot cerības uz jaunu daudzpusīgu cilmes šūnu avotu bez ģenētiskām manipulācijām vai embriju iznīcināšanas. Ja jaunās cilmes šūnas var izmantot terapeitiski, vienkārša sēklinieku biopsija varētu nodrošināt izejas materiālu personalizētai reģeneratīvai medicīnai.

Sēklinieku transformācija: Pieauguša cilvēka sēklinieku cilmes šūnas parasti ražo tikai spermu, bet, kultivējot laboratorijā ar īpašiem augšanas faktoriem, tās sāk līdzināties embriju cilmes šūnām un var atšķirties daudzos pieaugušo šūnu veidos.

Jaunās cilmes šūnas, kas pazīstamas kā cilvēka pieaugušo dzimumšūnu cilmes šūnas (GSC), audzēja pētnieki Vācijā un Apvienotajā Karalistē, pievienojot īpašus augšanas faktorus spermatogonālajām šūnām, kas iegūtas no sēkliniekiem. Spermatogonālās šūnas ir pieaugušo sēklinieku cilmes šūnas, kas parasti ģenerē tikai viena veida diferencētas šūnas (spermu). Bet ar pareiziem augšanas faktoriem šīs spermatogonālās šūnas var mainīties, lai kļūtu pluripotentas. Viņi sāk ražot proteīnus, ko parasti ražo embrionālās cilmes šūnas, un iegūst spēju diferencēties daudzos dažādos šūnu veidos.

Šodien publicētajā rakstā Daba Tomass Skutella no Tībingenes Universitātes Vācijā un viņa kolēģi norāda uz iespēju, ka pieaugušie PĢS varētu pārvarēt daudzus šķēršļus, ar kuriem joprojām saskaras alternatīvas pieejas.

Atšķirībā no embrionālajām cilmes šūnām, kurām nepieciešama cilvēka embriju iznīcināšana un kas rada imunoloģiskas problēmas, jo pacienta ķermenis atgrūž svešas šūnas, pieaugušiem GSC nav nepieciešami embriji, un pacientiem tie ir jāpacieš, jo tie ir izgatavoti no viņu pašu šūnām. Pieaugušo GSC vajadzētu būt arī daudzpusīgākiem par citiem pieaugušo cilmes šūnu veidiem, kas parasti var radīt tikai vienu vai dažus diferencētu šūnu veidus.

Turklāt atšķirībā no inducētajām pluripotentajām cilmes šūnām (iPS), kuras ar retrovīrusu palīdzību veido embrionālo cilmes šūnu gēnus normālās pieaugušā šūnās, pieaugušo GSC nav nepieciešamas būtiskas manipulācijas un tādējādi izvairās no saistītajiem vēža riskiem.

Skutella saka, ka viņa rezultāti ir līdzīgi nesenajiem eksperimentiem ar pelēm, taču bija daudz sarežģītāk izolēt pareizā veida šūnas cilvēkiem. Viņš saka, ka varat izmantot ģenētikas spēku, lai izveidotu transgēnas peles ar zaļu spermatogoniju, lai šīs šūnas viegli izolētu. Taču reģeneratīvajā medicīnā ir svarīgi izmantot cilvēka sistēmu. Mēs acīmredzami nevaram izveidot transgēnus cilvēkus, tāpēc mums bija jāatgriežas pie šūnu bioloģijas saknēm un jāizmēģina dažādas lietas, lai izolētu cilmes šūnas.

Izmantojot 22 sēklinieku audu paraugus no vīriešiem vecumā no 17 līdz 81 gadiem, pētnieki izolēja spermatogonālās cilmes šūnas ar magnētisku lodīšu palīdzību, kas fiziski izvilka pareizās šūnas no šūnu maisījuma. Šīs lodītes tika pārklātas ar antivielu, kas atpazīst virsmas molekulu, kas ir bagātināta uz dzimumšūnu šūnām. Pētnieki sekoja tam ar vēl divām attīrīšanas kārtām: vienā tika izmantoti kultivēšanas trauku pārklājumi, kas galvenokārt pielīp pie dzimumšūnu šūnām, un otrā, kas izmantoja pārklājumus, kas pielīp somatiskajām (necilvēku) šūnām.

Pievienojot leikēmijas inhibējošo faktoru (LIF) — molekulu, ko parasti izmanto, lai novērstu embrionālo cilmes šūnu diferenciāciju, komandai izdevās pārveidot iegūtās spermatogonālās cilmes šūnas cilmes šūnās, kas daudz vairāk atgādināja embrija cilmes šūnas un var veidot līdzīgu šķirni. šūnu tipiem.

Skutella domā, ka dzimumšūnu cilmes šūnas būtībā ir vairāk pakļautas pārprogrammēšanai nekā šūnas, kas nepiedalās dīgļu līnijā (spermatozoīdu vai olšūnu ražošanā). Lai to pamatotu, līdzīga transformācija pluripotentās šūnās iepriekš tika novērota ar pirmatnējām dzimumšūnām – embrija šūnām, kas vēlāk veido spermas un olšūnu prekursorus. Bet, lai iegūtu šīs dzimumšūnas, ir jāiznīcina embrijs, savukārt pieaugušā sēklinieku šūnas ar šo problēmu nesaskaras. Dzimumšūnu DNS ir atvērtāka manipulācijām, tāpēc tām ir priekšrocības salīdzinājumā ar citām pieaugušo cilmes šūnām, saka Skutella.

Fari Izadjars, biotehnoloģiju uzņēmuma PrimeGen cilmes šūnu programmas zinātniskās attīstības direktors, saka, ka viņa komandai ir bijuši arī daudzsološi rezultāti, panākot cilvēka sēklinieku audu diferenciāciju sirds, smadzeņu, kaulu un skrimšļa šūnās, lai gan uzņēmumam ir dati vēl nav publicēti. Viņš saka, ka ir bijis grūti iegūt konsekventus rezultātus bez pastāvīgas normālu cilvēka sēklinieku audu piegādes.

Lai gan izejmateriālu ir viegli iegūt ar mazām sēklinieku biopsijām, Skutella atzīst, ka viņa metode stabilu pluripotentu cilmes šūnu līniju iegūšanai prasa vairākus mēnešus un ka tas būtu jāpaātrina, lai šūnas izmantotu terapeitiski. Viņš saka, ka pašlaik mēs cenšamies uzlabot savu bagātināšanas procedūru, atrodot specifiskākas šūnu virsmas molekulas, kuras nākotnē var izmantot, lai ātrāk izolētu šūnas.

Vēl viens atklāts jautājums ir par to, vai un kā sievietes varētu gūt labumu no atklājuma. Skutella apgalvo, ka vismaz vīriešu dzimumšūnu cilmes šūnas varētu izmantot sieviešu ārstēšanai līdzīgi kā kaulu smadzenes izmanto vēža terapijā: atrodot cieši saistītu vīriešu donoru un ārstējot pacientu ar imūnsupresantiem, lai novērstu ķermeņa attīstību. no šūnu atgrūšanas.

Bet citi cer, ka no sieviešu reproduktīvā trakta var iegūt līdzīgas daudzpusīgas cilmes šūnas. Antonīns Bukovskis no Noksvilas Universitātes Tenesī štatā iepriekš ir atradis cilmes šūnas uz olnīcu virsmas un spējis tās diferencēt neironu šūnās. Es domāju, ka šīm šūnām varētu būt ļoti līdzīgs potenciāls sēklinieku šūnām, un tās būtu tikpat viegli iegūt, viņš saka. Jums būtu tikai jānotīra olnīcu virsma, un mēs jau zinām, ka tās joprojām pastāv sievietēm vecumā.

paslēpties