Новое исследование, опубликованное в журнале «Stem Cell Reports», выявило молекулярные механизмы, лежащие в основе снижения фертильности после длительной криоконсервации тестикулярной ткани. Работа, проведенная под руководством Эойна Уилана (Eoin Whelan) и Ральфа Бринстера (Ralph Brinster) из Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania), открывает путь к улучшению методов сохранения фертильности у мальчиков, перенесших лечение от рака.
Методы исследования
Ученые использовали мультиомные технологии (single-cell RNA-seq и snATAC-seq) для анализа сперматогенеза у мышей и крыс. Основные этапы работы:
-
Сравнение эпигенетических изменений в клетках после краткосрочной и долгосрочной (до 20 лет) криоконсервации.
-
Трансплантация замороженных клеток в семенники бесплодных животных.
-
Анализ экспрессии генов и доступности хроматина на всех стадиях развития сперматозоидов.
Ключевые инструменты:
-
Картирование регуляторных сетей генов (GRN).
-
Идентификация 40 консервативных транскрипционных факторов, критичных для сперматогенеза.
Результаты
-
Эпигенетические нарушения:
Долгосрочная заморозка вызывает стойкие изменения в хроматине, особенно после стадии мейоза. Это снижает скорость производства сперматозоидов на 30–50% по сравнению с краткосрочным хранением. -
Клинический случай:
В 2023 году 24-летний пациент, криоконсервировавший ткань в детстве, успешно прошел трансплантацию под руководством Кайла Орвига (Kyle Orwig) из Университета Питтсбурга (University of Pittsburgh). -
Различия между видами:
У крыс и мышей обнаружены уникальные паттерны экспрессии гена Id4, что подчеркивает необходимость видовоспецифичных подходов.
Значение для медицины
-
Персонализированные методы: Атлас генной регуляции поможет корректировать эпигенетические повреждения перед трансплантацией.
-
Новые терапии: Блокировка дефектных регуляторных путей может восстановить фертильность.
Ральф Бринстер (Ralph Brinster):
«Наша работа — это основа для технологий, которые вернут возможность иметь детей тем, кто потерял ее из-за рака».
Заключение
Исследование не только объясняет причины неудач криоконсервации, но и предлагает пути их преодоления. Следующий шаг — клинические испытания методов коррекции эпигенетических нарушений.
Литература:
Eoin C. Whelan et al, Single-cell multiomic comparison of mouse and rat spermatogenesis reveals gene regulatory networks conserved for over 20 million years, Stem Cell Reports (2025). DOI: 10.1016/j.stemcr.2025.102449
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – [email protected];
