Искусственные половые клетки: уже реальность?
Современная медицина развивается стремительными темпами и буквально ежегодно удивляет нас инновациями на грани фантастики. Не отстают и вспомогательные репродуктивные технологии.
Общество лишь относительно недавно успело привыкнуть к ЭКО и ИКСИ, криоконсервации половых клеток. Этим методикам вот-вот только начали доверять и воспринимать их как нечто обыденное.
Тем временем ученые уже приготовились сделать новый прорыв. Звучат утверждения о том, что в будущем любой человек с бесплодием сможет прийти в клинику и «заказать» для себя яйцеклетки или сперматозоиды, а специалисты «изготовят» их из любых других клеток тела.
На самом деле ученые работают над такой технологией уже не первый год. Опубликовано достаточно много исследований. Давайте посмотрим, насколько далеко удалось продвинуться.
Фото с сайта: https://ru.freepik.com/
«На грани реализации»
Весной 2023 года в Национальной академии наук, техники и медицины США (National Academies of Sciences, Engineering and Medicine) прошло собрание ведущих экспертов в области репродуктивных технологий. Название мероприятия было интригующим – «Человеческие гаметы, полученные in vitro, как репродуктивная технология». Посвящено оно было гаметогенезу in vitro (IVG), то есть созданию половых клеток «в пробирке».
В течение трех дней врачи, ученые и специалисты в области биоэтики обсуждали передовые разработки в области IVG.
Доктор Эли Адаши (Eli Y. Adashi) из Университета Брауна дал по итогам встречи весьма оптимистичный прогноз:
«Они [технологии IVG] находятся на грани реализации. И ЭКО, вероятно, уже никогда не будет прежним».
Коллективное мнение участников встречи было более сдержанным. Ученые считают, что до внедрения таких технологий в клиническую практику еще очень далеко. Но энтузиазм среди исследователей очень велик и продолжает расти, активно ведутся эксперименты. Уже сейчас стоит обсуждать далеко идущие социальные, моральные, этические и нормативно-правовые последствия.
Интересные исследования и достижения
Эксперименты по созданию половых клеток начались еще давно. Например, в 2003 году результатами интересного исследования поделились ученые из Института наук о жизни Мицубиси Кагаку в Токио.
Японские ученые создали стволовые клетки мышей, которые начинают светиться зеленым цветом, когда в них активируется ген, участвующий в сперматогенезе. Когда такие «зеленые» клетки поместили в семенники животных, из них сформировались сперматозоиды. Ученые отметили, что эта технология могла бы помочь в создании генетически модифицированных мышей и изучении того, какие молекулярные сигналы участвуют в созревании половых клеток. Специалистов в области биоэтики попросили сохранять спокойствие: о создании человеческих «фабрик спермы» в то время речи не шло.
На этом, конечно же, разработки не остановились. Прошло чуть больше десяти лет, и в 2015 году французские исследователи из фармацевтической компании Kallistem заявили, что им впервые удалось получить сперматозоиды человека «в пробирке». Исходным материалом послужили незрелые половые клетки – сперматогонии, которые получили из половых желез мужчин во время биопсии. Таким образом, удалось решить задачу, над которой ученые из разных лабораторий бились около 15 лет. И в данном случае речь уже шла не о фундаментальной науке, как в 2003 году, а о клиническом применении. Вот официальный комментарий генерального директора Kallistem Изабель Куок:
«Kallistem решает глобальную проблему, затрагивающую многих людей в мире: лечение мужского бесплодия. Наша команда впервые в истории разработала технологию, позволяющую получать полностью сформированные сперматозоиды in vitro, пригодные для проведения ЭКО с ИКСИ».
В 2016 году китайские ученые из Нанкинского медицинского университета смогли сильно продвинуться в экспериментах на мышах. Исследователи взяли эмбриональные стволовые клетки и обработали их «химическим коктейлем», чтобы они превратились в первичные зародышевые клетки. Их поместили в специальную среду, максимально имитирующую ткань яичек, и обрабатывали сигнальными молекулами, гормонами.
В итоге удалось получить сперматозоиды с одним набором хромосом. Правда, половые клетки получились нетипичной округлой формы, у них не было хвостиков, и они не могли двигаться. Но ими получилось успешно оплодотворить яйцеклетки. После того как зародыши перенесли в матки самок мышей, те успешно забеременели. Потомство оказалось внешне здоровым, и эти животные смогли успешно родить второе поколение. Исследователи отметили, что результаты выглядят весьма впечатляющими, но делать то же самое с людьми пока еще рано. Нужно тщательно изучить вопрос и провести новые эксперименты.
На данный момент на пике прогресса находятся японские ученые из Киотского университета. Они взяли клетки из хвоста мышей и превратили их в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Так называются «универсальные» клетки, способные пойти по разным путям развития и превратиться в любые другие. Исследователи «уговорили» их превратиться в сперматозоиды и яйцеклетки. Затем из этих половых клеток получили эмбрионы, перенесли их в матки мышей и добились рождения внешне здорового потомства.
Профессор Митинори Сайто из Киотского университета во время собрания 2023 года, о котором мы писали в самом начале, отметил:
«Мы уже находимся на пути внедрения этих технологий у людей».
На данный момент японским ученым удалось получить из индуцированных плюрипотентных клеток даже очень примитивные человеческие сперматозоиды и ооциты. Эти клетки не созрели достаточно для того, чтобы с их применением можно было провести ЭКО. Сейчас многие исследователи работают над решением данной проблемы.
В целом в сфере гаметогенеза in vitro пока еще много проблем и нерешенных вопросов. О «выращивании» половых клеток по индивидуальному заказу для людей пока говорить еще очень рано. Но, вероятно, это дело времени. Пока же для людей, столкнувшихся с проблемой бесплодия или находящихся в группе повышенного риска, доступны весьма эффективные проверенные технологии: криоконсервация половых клеток и эмбрионов, использование донорского материала. Вы можете получить у специалистов Репробанка подробную консультацию по всем вопросам, связанным с этими методиками.