Forskere har lykkes med å omprogrammere stamceller til sædceller

Forskere har lenge forsøkt å produsere sædceller og egg i laboratoriet. Dette ville ikke bare gi dem en bedre forståelse av en av de mest grunnleggende biologiske prosessene, men også potensielt utvikle nye måter å hjelpe infertile par på. Ved å bruke embryonale stamceller, som teoretisk sett er i stand til å transformeres til alle typer celler, har flere forskningsgrupper gjort noen fremskritt de siste årene, men ingen har lyktes med å produsere levedyktige kjønnsceller.

Forskere ved Kyoto-universitetet har nylig funnet en måte å omprogrammere embryonale stamceller fra mus til sædceller, og ved å bruke den resulterende sædcellene, produsere normale mus. Forskningen deres kan etter hvert føre til nye behandlinger for mannlig infertilitet. Imidlertid, ifølge teamets leder, biolog Mitinori Saitou, vil dette kreve løsning på flere «svært vanskelige» tekniske og etiske problemer.

Som kjent utvikler sædceller og egg seg fra primære, eller primordiale, kimceller (PGC-er). Primordiale kimceller dannes i de tidlige stadiene av embryogenesen fra en masse celler kalt epiblasten. For flere år siden lærte forskere å ta epiblastceller fra et museembryo og transformere dem til epiblaststamceller, som er i stand til langvarig regenerering i laboratoriet. Forskerne håpet at slike celler kunne brukes til å oppnå primordiale kimceller og til slutt sædceller og egg. Men til tross for årevis med eksperimentering har ingen ennå lyktes. Japanske forskere har konkludert med at når epiblaststamceller innhentet i laboratoriet får evnen til å vokse over lengre tid, mister de evnen til å danne kimceller.

Så, ved å endre tilnærmingen sin, bestemte de seg for å dyrke museembryonale stamceller i en cocktail av vekstfaktorer for å få celler som ligner på epiblastceller, som bare lever i noen få dager. Forskerne fant ut at to dager gamle celler kunne brukes til å få celler som ligner på primordiale kimceller. Når disse primordiale stamcellene ble injisert i testiklene til mus som ikke var i stand til å produsere sin egen sæd, modnet de til sædceller, som med hell befruktede egg in vitro-eksperimenter. Forskerne implanterte de resulterende embryoene i surrogatmødre, som produserte normale avkom. Musene som ble født på denne uvanlige måten vokste opp til å bli fertile hunner og hanner, og produserte senere også friske avkom. På lignende måte kan fertile avkom oppnås fra induserte pluripotente stamceller (iPSC-er) differensiert fra voksne hudceller.

«Alt jeg kan si er wow! Dette er et gjennombrudd!» sa Orly Lacham-Kaplan, en reproduksjonsbiolog ved Monash University i Australia.

Arbeidet gir bevis for «at primordiale kimceller avledet fra embryonale stamceller kan utvikle seg til funksjonelle kimceller», sier Amander Clark, en biolog ved University of California, Los Angeles, som kaller de japanske forskernes arbeid «et avgjørende gjennombrudd i vår forståelse av hvordan kimceller utvikler seg».

Det er fortsatt mange hindringer å overvinne, sier Saito. De ønsker å lære hvordan man utfører hele prosessen med å produsere moden sæd direkte i laboratoriet, i stedet for å injisere primordiallignende kjønnsceller i testiklene for å modnes. Et annet mål er å produsere egg in vitro, ikke bare for å forstå selve prosessen, men også for å til slutt prøve å hjelpe infertile kvinner. Men først, for å overføre resultatene sine til klinikken, må de fastslå om «oppskriften» de har funnet, som har vist seg så vellykket for musestamceller, vil fungere i menneskeceller.

[ 1 ], [ 2 ]