Գիտնականները ցողունային բջիջներից ստացել են սերմնահեղուկի վաղ նախորդներ լաբորատոր «մինի-ամորձիում»

Գիտնականները նշանակալի քայլ են կատարել տղամարդու անպտղության պատճառները հասկանալու ուղղությամբ՝ առաջին անգամ մարդու ցողունային բջիջներից լաբորատորիայում աճեցված «մինի-ամորձիի» մոդելի միջոցով սերմնահեղուկի վաղ նախորդներ ստանալով: Cell Stem Cell ամսագրում հրապարակված հետազոտության արդյունքները կարող են նոր ուղի բացել վերարտադրողական խանգարումների ուսումնասիրման և անպտղության ապագա բուժման մեթոդների մշակման համար։

Հետազոտողների գնահատմամբ՝ Միացյալ Նահանգներում վերարտադրողական տարիքի տղամարդկանց մոտ 9 տոկոսն ունենում է անպտղության խնդիրներ: Պատճառներից մեկը սաղմնաբջիջների զարգացման խանգարումն է՝ գործընթաց, որի միջոցով սաղմնաբջիջները վերածվում են սերմնահեղուկի: Մինչ օրս գիտնականները չեն ունեցել լաբորատոր մոդելներ, որոնք կարող էին ճշգրիտ վերարտադրել այս բարդ գործընթացը:

Նոր հետազոտությունում կիրառվել են մարդու արյան բջիջներից և ռեզուս մակակի բջիջներից ստացված ինդուկցված պլուրիպոտենտ ցողունային բջիջներ (iPSC): Օգտագործելով հատուկ քիմիական ազդանշաններ՝ հետազոտողները դրանք վերածել են նախնադարյան սաղմնաբջիջների նման բջիջների (PGCLC), որոնք ապագա սերմնահեղուկի ամենավաղ նախորդներն են։

Քանի որ այդ բջիջները չեն կարողանում ինքնուրույն զարգանալ, գիտնականները դրանք միացրել են մկան սաղմնային ամորձիների օժանդակ բջիջների հետ: Սա հանգեցրել է եռաչափ կառուցվածքի՝ քսենոգեն վերակառուցված ամորձիի (xrTestis) ձևավորմանը, որը նմանակում է բնական ամորձիիւ կառուցվածքին։

Այս փոքրիկ մոդելի շրջանակում սկսել են ձևավորվել սերմնաբջջային խողովակներ՝ կառուցվածքներ, որտեղ օրգանիզմում արտադրվում է սերմնահեղուկ: Արդյունքում՝ ստացված բջիջներն, արտաքին տեսքով և գեների ակտիվությամբ շատ նման են եղել մարդու բնական սաղմնաբջիջներին զարգացման վաղ փուլերում:

Հետագա հասունացումը խթանելու համար հետազոտողներն աճեցված մինի-ամորձիները փոխպատվաստել են իմունային անբավարարություն ունեցող մկների երիկամներում, որտեղ հյուսվածքները շարունակել են զարգանալ 8-9 ամիս, ինչը զգալիորեն ավելի երկար է, քան հնարավոր է սովորական լաբորատոր պայմաններում։

Այս մոտեցումը կիրառելով՝ գիտնականները հաջողությամբ ստացել են մարդու սեռական բջիջներ և առաջին անգամ ցողունային բջիջներից աճեցրել են մակակների սպերմատոգոնիաներ՝ անհաս արական սեռական բջիջներ։ Դրանց նմանությունը մարդու և պրիմատների բնական բջիջների հետ հասել է 97 տոկոսի։

Բացի այդ, հետազոտությունը ցույց է տվել, որ NANOS3 և DND1 սպիտակուցները կարևոր դեր են խաղում սեռական բջիջների կենսունակությունը պահպանելու և այլ բջջային տեսակների դրանց վերածումը կանխելու գործում։ Գիտնականները նաև պարզել են, որ վիտամին A-ի ածանցյալ ռետինոթթուն ակտիվացնում է այդ բջիջների հասունացման գործընթացը։

Հեղինակներն ընդգծել են, որ խոսքը լիարժեք ֆունկցիոնալ սերմնահեղուկ ստեղծելու նախագծի, և առավել ևս՝ անպտղության բուժման պատրաստի մեթոդի մասին չէ։ Սակայն մշակված մոդելը պրիմատների մոտ արական սեռական բջիջների վաղ զարգացումն ուսումնասիրելու ամենաառաջադեմ համակարգերից մեկն է։ Այն հնարավորություն կտա ավելի խոր ուսումնասիրել տղամարդու անպտղության գենետիկական պատճառները, մոդելավորել հիվանդությունը և գնահատել թերապիայի ապագա մեթոդների անվտանգությունն ու արդյունավետությունը կլինիկական փորձարկումներից առաջ։