В лаборатории впервые вырастили человеческие яйцеклетки

Иллюстрация David Albertini.

Впервые исследователи в лабораторных условиях смогли вырастить человеческие яйцеклетки с самого раннего этапа их развития до зрелого состояния. Этот прорыв может провести к новым методам лечения репродуктивного здоровья, уверены учёные. Впрочем, пока не ясно, отличаются ли эти "искусственные" яйцеклетки от тех, что растут в организме, и могут ли они дать здоровое потомство, если будут оплодотворены сперматозоидами. Это исследователям ещё только предстоит выяснить.

Ткань женских яичников содержит скопление клеток, известных как первичные фолликулы. Последние содержат в себе незрелые предшественники яйцеклеток. По мере созревания фолликулов предшественники яйцеклеток также растут. После созревания (раз в месяц) фолликулы разрываются, чтобы освободить зрелую готовую к оплодотворению яйцеклетку. Процесс высвобождения называется овуляцией.

Ранее некоторые исследовательским группам удавалось воспроизводить часть этого природного процесса, происходящего в организме каждой здоровой половозрелой женщины. В 2008 году репродуктивный биолог Эвелин Телфер (Evelyn Telfer) и её коллеги из Эдинбургского университета начали работы с первичными фолликулами из ткани яичников. Так, они "вскормили" их до полуразвитого состояния. А в 2015 году группа Северо-Западного университета в Чикаго создала зрелые яйцеклетки из частично развитых фолликулов.

В новой же работе Телфер и её коллеги взяли небольшие образцы тканей из яичников 10 женщин, проходивших плановое кесарево сечение, и выделили 87 фолликулов, которые затем взрастили в "супе" из питательных веществ.

Затем наступило время нового для исследователей шага: учёные осторожно извлекли незрелые яйцеклетки и некоторые окружающие их клетки из фолликулов, а затем "довели их до готовности" на специальной мембране с большим количеством ростоподдерживающих белков.

В итоге только 9 яйцеклеток из 87 прошли финальное "испытание на зрелость". Они смогли вдвое сократить свои хромосомы, чтобы быть готовыми соединиться со сперматозоидом во время оплодотворения.

Авторы работы, впрочем, рады и такому скромному результату. Другие же специалисты пока не готовы разделить их восторг. Так, научная статья не включает генетический анализ итоговых яйцеклеток, подтверждающих их "здоровье", замечает Митинори Сайто (Mitinori Saitou), специалист в области стволовых клеток из Киотского университета (Япония).

Команда под его руководством разработала методы для создания яйцеклеток мышей из эмбриональных и перепрограммированных стволовых клеток (мы подробно описывали эти разработки).

Сайто обеспокоен тем, что сокращённый процесс созревания в лабораторных условиях (шотландцы растили яйцеклетки 22 дня) не может соответствовать тому развитию, которое происходит естественным образом в течение пяти месяцев. "Финальные клетки, которые они получили, явно не могут быть нормальными. Даже если их сообщение является правдивым, есть множество параметров, которые необходимо будет улучшить", — считает учёный.

Телфер предполагает, что яйцеклетки созрели в лаборатории быстрее обычного, поскольку многие ингибирующие (подавляющие развитие) сигналы организма отсутствовали. Такие быстрые результаты (или другие отличительные особенности) необязательно указывают на проблемы с яйцеклетками, считает она.

Тем не менее авторы работы работают над совершенствованием своей технологии. Они также надеются, что в будущем им разрешат попытаться оплодотворить созревшие яйцеклетки для создания человеческих эмбрионов. Любые подобные зародыши будут изучать лишь на ранних этапах развития, а затем уничтожат.

Результаты работы, как уже было сказано, могут помочь в разработке новых более совершенных методов лечения проблем, связанных с репродуктивной системой женщин. В частности, такие методы необходимы пациенткам, прошедшим химиотерапию. Она может повредить фолликулы и привести к бесплодию.

Кроме того, такой метод пригодится и юным девушкам с онкологией, ещё не достигшим полового созревания (их организм ещё не производит зрелые яйцеклетки, которые можно хотя бы заморозить для дальнейшего использования). В настоящее время некоторые подобные пациентки по совету медиков предпочитают заморозить кусок ткани яичников, который спустя время можно будет вновь внедрить в организм женщины для начала производства яйцеклеток.

В некоторых случаях это рискованный выбор, поскольку такая пересадка может возвратить опухоль в организм. Но если удастся усовершенствовать новую методику, то такие женщины будут полагаться на ткани (которые они сохранили, будучи совсем юными) для производства яйцеклеток с целью последующего экстракорпорального оплодотворения.

Результаты исследования группы Телфер представлены в научном издании Molecular Human Reproduction.

Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, что для рождения здорового потомства была использована искусственная сперма, а также напечатанные на 3D-принтере яичники. Кроме того, мы рассказывали, как бесплодной женщине "разбудили" яичники, и о первой искусственной репродуктивной системе "на чипе" — она имитирует женский менструальный цикл.

Сегодня