Японские биологи успешно превратили стволовые клетки в «заготовки» яйцеклеток, имплантировали их в яичники мыши, после чего оплодотворили их в пробирке и вырастили полноценных здоровых мышат, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

За последние два десятилетия биологи научились превращать стволовые клетки в ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. Такие ткани могут стать «запчастями» на случай повреждения тела или лекарством для ряда дегенеративных заболеваний. Особое внимание привлекает трансформация стволовых клеток в половые клетки, пригодные для имплантации в тело человека.

Группа ученых под руководством Митинори Саито (Mitinori Saito) из университета города Киото (Япония) изучала работу генов, отвечающих за превращение клеток зародыша мыши в «заготовки» для будущих яйцеклеток и других тканей яичника.

В августе 2011 года Саито и его коллеги научились выращивать сперматозоиды из зародышевых и «перепрограммированных» стволовых клеток и пересаживать их в семенники самцов мыши. В новом эксперименте биологи попытались использовать полученный опыт для превращения «женских» стволовых клеток в яйцеклетки.

Авторы статьи проследили за изменениями в активности генов при превращении тканей зародыша и выделили два ключевых гена – Prdm1 и Dppa3, отвечающих за развитие будущих яйцеклеток. Биологи активировали эти гены в зародышевых и «перепрограммированных» стволовых клетках при помощи ретровируса, и проследили за их развитием.

Как и ожидали исследователи,

клетки успешно превратились в «заготовки» яйцеклеток, после чего их развитие остановилось. Как и в случае с искусственными сперматозоидами, для развития будущих яйцеклеток требовалась особая химическая и гормональная среда, существующая только внутри яичников самок.

Для решения этой проблемы ученые собрали искусственные «яичники» из других зародышевых клеток тела эмбриона, и пересадили в них измененные стволовые клетки. Через шесть дней в питательной среде внутри искусственных органов появилось множество клеток, совпадающих по форме и свойствам с настоящими «заготовками» яйцеклеток.

Убедившись в полноценности заготовок, ученые проверили их в действии, пересадив в яичники бесплодной мыши с подавленной иммунной системе. Через месяц после трансплантации «заготовки» яйцеклеток успешно интегрировались в яичник мыши и начали превращаться в ооциты – яйцеклетки, готовые к оплодотворению.

Саито и его коллеги извлекли несколько ооцитов и сравнили их с аналогичными клетками из яичников здоровых мышей. По словам биологов,

«искусственные» клетки несколько отличались по форме и устройству от своих природных аналогов, что может сказаться на здоровье потомства мышей с такими яйцеклетками.

Тем не менее, биологи перешли к следующей стадии проверки – искусственному оплодотворению.

Несмотря на некоторые отличия от нормальных яйцеклеток, суррогатные матери родили здоровое потомство, не страдавшее от рака и других заболеваний, обусловленных генетическими дефектами.

Авторы статьи полагают, что

их работа поможет разработать методики по выращиванию полноценных яйцеклеток и сперматозоидов из стволовых клеток человека. По их мнению,

такие клетки позволят многим семейным парам продолжить свой род в тех случаях, когда один или оба супруга страдают от бесплодия.