Неожиданно универсальные и регенерирующие стволовые клетки у ранних эмбрионов могут быть ключом к созданию новых эффективных методов лечения бесплодия, предполагает новое исследование на мышах из Копенгагенского университета.

Вероятно, никого не удивит, что беременность — очень сложный процесс. Сначала сперматозоид должен найти свой путь и оплодотворить яйцеклетку в фаллопиевой трубе, после чего яйцеклетка начинает делиться. Примерно через пять дней яйцеклетка превращается в бластоцисту, которая в конечном итоге развивается в плод.

Но для все большего числа людей достичь фертильности становится все труднее из-за различных факторов, влияющих на качество спермы или яйцеклетки, в дополнение к проблемам, связанным с имплантацией эмбриона в матку. В Дании все больше людей обращаются за помощью для рождения детей с помощью методов лечения бесплодия, на которые приходится 1 из 8 беременностей.

Но вероятность успеха лечения остается низкой, около 20-30 процентов, в зависимости от возраста женщины и фертильности. Теперь исследователи из Копенгагенского университета обнаружили прорыв, который может привести к более успешным методам лечения бесплодия в будущем.

Мы изучаем клетки эмбриона мыши, называемые примитивной энтодермой, также известной как гипобласт. Мы обнаружили, что эти клетки уникальны и могут генерировать эмбрион сами по себе. Это особенно интересно, поскольку недавнее исследование предполагает, что примитивная энтодерма является единственным типом клеток эмбриона, который в клинических исследованиях ассоциируется с высоким успехом имплантации.»

Мадлен Линнеберг-Агерхольм, аспирантка и первый автор исследования

Она добавляет:

«Обычно эти клетки обеспечивают питание и поддержку только для нормального эмбриона, но когда мы их изолируем, они могут воссоздать эмбрион самостоятельно, что является очень удивительной находкой «.

Они также обнаружили, что стволовые клетки из примитивной энтодермы, выращенные в лаборатории, развиваются в чашке для формирования «моделей эмбрионов на основе стволовых клеток», называемых бластоидами, с очень высокой эффективностью. Эти модели эмбрионов потенциально могут стать очень важными инструментами, которые можно использовать для разработки новых лекарств для улучшения результатов ЭКО.

«Это может быть особенно важно для улучшения существующих методов лечения бесплодия, поскольку пластичность и устойчивость могут быть секретом, позволяющим эмбрионам выживать в аномальных условиях окружающей среды, обнаруженных в лаборатории, и в процессе передачи матери», — говорит профессор Джошуа Брикман, который является старшим автором исследования.

Исследование проводилось на мышах, но исследователи, стоящие за исследованием, уже рассматривают возможность проведения аналогичного исследования на стволовых клетках человека.

Клетка создает закладку

Когда эмбрион начинает развиваться, это отдельная клетка, которая затем превращается в скопление клеток, где внешние клетки станут будущей плацентой, а внутренние клетки образуют либо примитивную энтодерму, будущий желточный мешок, либо эпибласт, из которого получается сам эмбрион.

«Последним этапом развития бластоцисты является примитивная энтодерма. И если убрать все, что окружает примитивную энтодерму, примитивная энтодерма каким-то образом «помнит», как создать эмбрион, и может делать это самостоятельно «, — объясняет Джошуа Брикман и продолжает:

«Мы также показываем, что эти клетки примитивной энтодермы помнят, как создавать другие типы клеток, поскольку у них есть факторы транскрипции, которые располагаются в ДНК в важных регуляторных последовательностях (энхансерах), подобно закладкам. В этих местах эти факторы обычно ничего не делают, но могут запомнить, что делать в случае возникновения проблемы. Думайте о геноме как о книге, эти закладки напоминают о том, на какой странице содержатся инструкции по созданию других типов клеток. »

Недостающее звено?

Исследователи надеются, что их результаты смогут пролить некоторый свет на то, как повысить шансы на успешное лечение ЭКО. Но также, чтобы дать нам больше знаний о том, почему у некоторых людей вообще возникают проблемы с беременностью.

«В случаях, когда у женщин возникают проблемы с беременностью, причиной проблемы также может быть дефект примитивной энтодермы, поскольку она не только обеспечивает организм питательными веществами, но и может играть важную роль в восстановлении повреждений. На данный момент это предположение, но любопытно, что этот тип клеток является таким четким предиктором успешной имплантации «, — говорит Джошуа Брикман.

На данный момент исследователи сосредоточатся на получении дополнительных знаний о функциях примитивной энтодермы и на том, как улучшить существующие стволовые клетки примитивной энтодермы человека.

«Мы считаем, что это говорит о том, что ранняя примитивная энтодерма представляет собой структуру, которая может регенерировать недостающие линии в случае повреждения. Поскольку мы получили примитивные стволовые клетки энтодермы, изучение этих клеток и сигналов, которые ими управляют, может привести к усовершенствованию методов ЭКО «, — говорит Джошуа Брикман.