Производство спермы, иначе сперматогенез – генерирует более 1000 сперматозоидов в секунду у здоровых мужчин. В новом исследовании ученые обнаружили гены, активные в других клетках, которые поддерживают сперматогониальные стволовые клетки.
Роль стволовыми клетками в сперматогенезе
Сперматогенез происходит частично из особого типа клеток, называемых сперматогониальными стволовыми клетками. Стойкость этих стволовых клеток позволила многим знаменитостям, включая Роберта Де Ниро и Пабло Пикассо, планировать ребенка после 65 лет. Тем не менее, сперматогониальные стволовые клетки не были хорошо изучены на людях, и попытки вырастить их в лаборатории для клинических целей имели ограниченный успех.
Материалы и методы обследования
В исследовании, опубликованном в научном журнале Cell Reports, ученые из Калифорнийского медицинского университета (University of California) в Сан-Диего использовали технику, называемую секвенирование одноклеточной РНК, для создания более четкой картины сперматогониальных стволовых клеток человека и того, как образуются сперматозоиды. Ученые также разработали инструменты для лучшей изоляции этих стволовых клеток.
Результаты научной работы
Авторы исследования считают, что этот прогресс открывает возможность в трансплантации сперматогониальных стволовых клеток для лечения мужского бесплодия. Эта проблема затрагивает более 100 миллионов мужчин во всем мире.
«Секвенирование одноклеточной РНК определяет активность сотен генов в геномах отдельных клеток», – говорит автор исследования Майлс Уилкинсон (Miles Wilkinson), сотрудник кафедры акушерства, гинекологии и репродуктивных наук Медицинского факультета Калифорнийского университета (University of California San Diego School of Medicine) в Сан-Диего. «Поскольку каждый тип клеток имеет различную комбинацию активных генов, этот метод позволяет идентифицировать новые типы клеток. Применяя этот подход к яичку, мы обнаружили много разных стадий клеток-предшественников сперматозоидов в яичках человека».
В яичках взрослого человека исследователи идентифицировали несколько подтипов клеток, которые, вероятно, включают сперматогониальные стволовые клетки. Они также обнаружили клетки с характеристиками сперматогониальных стволовых клеток у новорожденных.
«Учитывая, что сперматогониальные стволовые клетки не нужны для выработки спермы до полового созревания, это открытие у новорожденных повышает вероятность того, что эти клетки выполняют пока еще неизвестные функции у младенцев и детей младшего возраста», – сказал Уилкинсон.
Их исследование также выявило много уникальных молекул – биомаркеров, которые определяют сперматогониальные стволовые клетки. Эти биомаркеры, которые они обнаружили с помощью специфических антител, позволили исследователям эффективно захватывать сперматогониальные стволовые клетки человека. Команда Уилкинсона также идентифицировала гены, активные в других клетках, которые поддерживают сперматогониальные стволовые клетки. Это открытие может помочь исследователям в разработке набора белков, которые управляют пролиферацией сперматогониальных стволовых клеток в лаборатории, и позволит им масштабировать достаточно клеток для клинического применения.
«Для будущих клинических исследований это было главным доказательством использования сперматогониальной стволовой клетки в качестве средства для лечения мужчин, страдающих бесплодием, в том числе больных раком, ставших бесплодными в результате химиотерапии», – сказал Уилкинсон.
Авторы другого исследования утверждают, что с возрастом в сперме мужчин наблюдается больше мутаций, приводящих к генетическим заболеваниям их потомства.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
