Plemniki z komórek macierzystych

Zgodnie z brytyjskim prawem, nie mogą one być wykorzystane w leczeniu bezpłodności. Sami badacze podkreślają też, że wykorzystanie tych plemników w procesie zapłodnienia nie jest celem ich pracy. Chcą oni raczej analizować proces rozwoju męskich komórek rozrodczych (tzw. spermatogenezę), po to by lepiej zrozumieć przyczyny bezpłodności i stworzyć model do badań nad nią.

Jak ocenia prowadzący badania prof. Karim Neyernia z NorthEast England Stem Cell Institute (NESCI), zanim technika zostanie dopracowana i posłuży bezpłodnym mężczyznom, upłynie przynajmniej pięć lat.

Wcześniej naukowcy pod kierunkiem prof. Nayerni wyhodowali komórki macierzyste plemników (tzw. spermatogonia) z komórek szpiku kostnego. Teraz, dzięki nowej technice, udało im się uzyskać dojrzałe plemniki ludzkie z zarodkowych komórek macierzystych, czyli komórek, które mają największe możliwości rozwojowe i pod wpływem odpowiednich sygnałów chemicznych mogą dać początek wszystkim tkankom ludzkiego organizmu.

Naukowcy wykorzystali w tym celu męskie komórki zarodkowe, które posiadają chromosom płciowy Y oraz chromosom X. Pobrano je z kilkudniowych zarodków męskich uzyskanych w zapłodnieniu in vitro. Komórki hodowano w pożywce z dodatkiem m.in. pochodnej witaminy A (kwas retinowy) aż te przekształciły się w komórki macierzyste linii płciowej (z którym powstają gamety), a następnie w płodowe komórki płciowe i w komórki macierzyste plemników (spermatogonia).

Pod wpływem odpowiednich bodźców udało im się nakłonić te komórki do przejścia mejozy, tj. podziału komórkowego, w wyniku którego dochodzi do zredukowania o połowę materiału genetycznego - w każdej z dwóch komórek potomnych (tzw. spermatyd) zostaje tylko pojedynczy zestaw 23 chromosomów. Ze spermatyd uzyskano następnie dojrzałe, ruchliwe plemniki - w skrócie plemniki IVD (tj. uzyskane in vitro - z j. ang. In Vitro Derived). Cały proces zajmuje od 4 do 6 tygodni.

"Ta praca to ważny krok naprzód, który pozwoli naukowcom szczegółowo badać rozwój plemników i lepiej zrozumieć podłoże bezpłodności u mężczyzn - dlaczego do niej dochodzi i co ją powoduje" - komentuje prof. Nayernia. Dzięki temu możliwe będzie opracowanie nowych metod pomocy bezdzietnym parom, tak by mogły mieć własne pod względem genetycznym potomstwo - dodaje.

Technika ta pozwoli również badać wpływ toksyn na komórki rozrodcze. Dzięki niej można będzie np. wyjaśnić, dlaczego młodzi chłopcy z białaczką, którzy przechodzą chemioterapię, mogą stać się bezpłodni na całe życie. Być może uda się też opracować sposób na rozwiązanie tego problemu.

Naukowcy liczą ponadto, że badanie procesu rozwoju plemników w laboratorium pomoże lepiej zrozumieć dziedziczenie schorzeń genetycznych.

Jednak niektórzy badacze są sceptycznie nastawieni do dokonań zespołu prof. Nayerni. Dr Dr Allan Pacey z University of Sheffield nie jest przekonany, że udało się uzyskać w pełni dojrzałe plemniki. Jak skomentował dla BBC, zdjęcia dostarczone przez naukowców nie mają wystarczającej rozdzielczości i będzie potrzeba więcej danych, aby ocenić co faktycznie udało się uzyskać.