Стовбурові клітини можуть посилити ефективність методів лікування безпліддя

Нове дослідження, проведене вченими з Копенгагенського університету, виявило, що надзвичайно універсальні та регенеративні стовбурові клітини в ранніх ембріонах можуть бути ключем до створення нових, ефективних методів лікування безпліддя. Дослідження на мишах, опубліковане в журналі Cell під назвою «Примітивна ентодерма підтримує лінійну пластичність, щоб забезпечити регуляторний розвиток», відкриває нові перспективи в цій галузі.

Вагітність – це складний процес, який вимагає від сперматозоїда знаходження яйцеклітини та запліднення її в матковій трубі. Потім яйцеклітина починає ділитися і через п'ять днів перетворюється на бластоцисту, яка зрештою розвивається в плід. Однак, оскільки безпліддя стає все більш поширеною проблемою, кількість людей, які звертаються до репродуктивних технологій, зростає. У Данії такі випадки становлять кожну восьму вагітність.

Незважаючи на це, рівень успішності таких процедур залишається низьким і становить лише близько 20-30%, залежно від віку та фертильності жінки. Тепер дослідники з Копенгагенського університету зробили прорив, який може призвести до покращення методів лікування безпліддя в майбутньому.

«Ми вивчаємо клітини ембріона миші, які називаються примітивною ентодермою або гіпобластом. Ми виявили, що ці клітини унікальні та здатні створювати власний ембріон. Це особливо цікаво, оскільки нещодавнє дослідження показало, що примітивна ентодерма — єдиний тип клітин ембріона, пов’язаний з високим успіхом імплантації в клінічних випробуваннях», — каже студентка та перший автор дослідження Мадлен Ліннеберг-Агерхольм.

Вона додає: «Ці клітини зазвичай забезпечують харчування та підтримку нормального ембріона, але коли ми їх ізолюємо, вони самі можуть створити ембріон, що є дуже дивовижним відкриттям».

Дослідники також виявили, що стовбурові клітини з примітивної ентодерми, вирощеної в лабораторії, розвиваються в чашці Петрі, утворюючи «ембріональні моделі стовбурових клітин», які називаються бластоїдами, з дуже високою ефективністю. Ці моделі можуть бути важливим інструментом для відкриття нових препаратів для покращення результатів ЕКЗ.

«Це може бути особливо важливим для покращення сучасних методів лікування безпліддя, оскільки пластичність та стійкість можуть бути ключовими для забезпечення виживання ембріонів у лабораторії та під час перенесення до матері», — каже професор Джошуа Брікман, старший автор дослідження.

Хоча дослідження проводилося на мишах, вчені вже планують провести аналогічні дослідження на стовбурових клітинах людини.

Примітивна ентодерма як «закладка»

Коли ембріон починає розвиватися, він являє собою одну клітину, яка потім перетворюється на скупчення клітин, причому зовнішні клітини стають майбутньою плацентою, а внутрішні клітини утворюють примітивну ентодерму, майбутній жовтковий мішок або епібласт, який формує сам ембріон.

«Заключною стадією розвитку бластоцисти є примітивна ентодерма. І якщо видалити все навколо примітивної ентодерми, вона якимось чином «пам’ятає», як створити ембріон, і може зробити це сама», – пояснює Брікман.

«Ми також показали, що ці клітини в примітивній ентодермі пам’ятають, як створювати інші типи клітин, оскільки вони мають транскрипційні фактори, які розташовані на ДНК у важливих регуляторних послідовностях (енхансерах), як-от закладки. Ці фактори зазвичай нічого не роблять, але вони можуть запам’ятати, що робити, якщо виникла проблема. Уявіть собі геном як книгу. Ці закладки нагадують вам, на якій сторінці знаходяться інструкції для створення інших типів клітин».

Відсутня ланка?

Дослідники сподіваються, що їхні висновки допоможуть зрозуміти, як підвищити шанси на успішне ЕКЗ, та дадуть краще уявлення про те, чому деякі люди мають труднощі із зачаттям.

«У випадках, коли жінки мають труднощі із зачаттям, причиною може бути дефект примітивної ентодерми, оскільки вона не лише забезпечує живлення, але й може відігравати важливу роль у відновленні пошкоджень. Це поки що лише гіпотеза, але примітно, що цей тип клітин є таким сильним предиктором успішної імплантації», — каже Брікман.

Наразі дослідники зосереджені на кращому розумінні функцій примітивної ентодерми та вдосконаленні існуючих стовбурових клітин примітивної ентодерми людини.

«Ми вважаємо, що це вказує на те, що рання примітивна ентодерма є структурою, здатною регенерувати відсутні лінії у разі пошкодження. Оскільки ми створили примітивні стовбурові клітини ентодерми, їх вивчення та сигналів, які ними керують, може призвести до покращення методів ЕКЗ», – додає Брікман.