Teadlastel on õnnestunud tüvirakke ümber programmeerida spermatosoidide eelisrakkudeks

Teadlased on pikka aega püüdnud laboris spermat ja munarakke toota. See mitte ainult ei võimaldaks neil paremini mõista üht kõige fundamentaalsemat bioloogilist protsessi, vaid potentsiaalselt ka arendada uusi viise viljatute paaride abistamiseks. Embrüonaalsete tüvirakkude abil, mis on teoreetiliselt võimelised transformeeruma mis tahes tüüpi rakkudeks, on mitmed uurimisrühmad viimastel aastatel teinud teatavaid edusamme, kuid kellelgi pole õnnestunud toota elujõulisi sugurakke.

Kyoto ülikooli teadlased on hiljuti leidnud viisi, kuidas hiire embrüonaalseid tüvirakke ümber programmeerida sperma eellasrakkudeks ja saadud sperma abil normaalseid hiiri toota. Nende uuringud võivad lõpuks viia uute meeste viljatuse ravimeetoditeni. Meeskonna juhi, bioloog Mitinori Saitou sõnul nõuaks see aga mitmete "väga keeruliste" tehniliste ja eetiliste küsimuste lahendamist.

Nagu teada, arenevad sperma ja munarakud primaarsetest ehk ürgsetest sugurakkudest (PGC-dest). Primaarsed sugurakud moodustuvad embrüogeneesi algstaadiumis rakkude massist, mida nimetatakse epiblastiks. Mitu aastat tagasi õppisid teadlased võtma hiire embrüost epiblastirakke ja muutma neid epiblasti tüvirakkudeks, mis on laboris võimelised pikaajaliseks taastumiseks. Teadlased lootsid, et selliseid rakke saab kasutada ürgsete sugurakkude ja lõpuks sperma ja munarakkude saamiseks. Kuid hoolimata aastatepikkusest katsetest pole kellelgi see veel õnnestunud. Jaapani teadlased on jõudnud järeldusele, et kui laboris saadud epiblasti tüvirakud omandavad võime pikka aega kasvada, kaotavad nad võime moodustada sugurakke.

Seega otsustasid nad oma lähenemisviisi muutes kultiveerida hiire embrüonaalseid tüvirakke kasvufaktorite kokteilis, et saada epiblastirakkudele sarnaseid rakke, mis elavad vaid paar päeva. Teadlased leidsid, et kahepäevaseid rakke saab kasutada ürgsete sugurakkudele sarnaste rakkude saamiseks. Kui neid ürgseid tüvirakke süstiti hiirte munanditesse, kes ei suutnud ise spermat toota, küpsesid need seemnerakud seemnerakkudeks, mis viljastasid edukalt munarakke in vitro katsetes. Teadlased implanteerisid saadud embrüod surrogaatemadele, kes said normaalseid järglasi. Sel ebatavalisel viisil sündinud hiired kasvasid viljakateks emasteks ja isasteks ning hiljem said ka terveid järglasi. Sarnasel viisil saab viljakaid järglasi saada ka täiskasvanud naharakkudest diferentseeritud indutseeritud pluripotentsetest tüvirakkudest (iPSC-dest).

„Võin vaid öelda, et vau! See on läbimurre!“ ütles Orly Lacham-Kaplan, reproduktiivbioloog Monashi ülikoolist Austraalias.

Töö annab tõendeid, et „embrüonaalsetest tüvirakkudest pärinevad ürgsed sugurakud võivad areneda funktsionaalseteks sugurakkudeks,“ ütleb Los Angelese California ülikooli bioloog Amander Clark, kes nimetab Jaapani teadlaste tööd „otsustavaks läbimurdeks meie arusaamas sellest, kuidas sugurakud arenevad“.

Saito sõnul on veel palju takistusi ületada. Nad tahaksid õppida, kuidas kogu küpse sperma tootmise protsessi laboris läbi viia, selle asemel, et süstida munanditesse küpsemiseks ürgseid sugurakke. Teine eesmärk on munarakkude tootmine in vitro, mitte ainult protsessi enda mõistmiseks, vaid ka lõpuks viljatute naiste abistamiseks. Kuid kõigepealt peavad nad oma tulemuste kliinikusse ülekandmiseks kindlaks tegema, kas nende leitud „retsept“, mis on hiire tüvirakkude puhul nii edukaks osutunud, toimib ka inimese rakkudes.

[ 1 ], [ 2 ]