Ученые придумали новый способ «омоложения» яйцеклеток
Природа дает каждой женщине один набор яйцеклеток на всю жизнь, который со временем не обновляется, а только расходуется, и это приводит к сильному снижению овариального резерва и фертильности после 35 лет. Ранее мы писали, что улучшить качество яйцеклеток невозможно. Наука пытается решить эту проблему.
Недавно ученые из Сингапура придумали, как увеличить репродуктивный потенциал «старых» ооцитов. Авторы считают, что их разработка способна повысить успешность ЭКО в старшем возрасте. Используя «молодую» фолликулярную среду, ученые смогли восстановить репродуктивную функцию и повысить качество яйцеклеток.
Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature Aging в сентябре 2024 года.
В современном мире всё больше женщин откладывают рождение детей на возраст старше 30–35 лет. Это позволяет «пожить для себя», сделать карьеру, обеспечить себя и будущего ребенка, а впоследствии уделить его воспитанию максимум внимания. К сожалению, в старшем возрасте репродуктивные возможности женщин сильно сокращаются, поэтому число ооцитов в яичниках уменьшается и клетки «стареют».
Вопросами женского репродуктивного старения и путей его преодоления активно занимается группа сингапурских ученых под руководством профессора Ронга Ли. Недавно они сконструировали гибридные овариальные фолликулы («пузырьки», в которых находятся яйцеклетки в яичниках) и применили их, чтобы доказать: «старая» овариальная среда может снизить качество ооцитов и сократить потенциал их развития. Но главным достижением стало доказательство того, что яйцеклетку можно «омолодить», если перенести ее в более «молодую» фолликулярную среду.
Профессор Ли так прокомментировал результаты исследования:
«Мы провели это исследование, так как в настоящее время растет потребность в решениях проблемы возрастного снижения женской фертильности. Крайне любопытен тот факт, что женская репродуктивная система, по-видимому, является самой быстро стареющей системой в организме человека, и в особенности возрастные изменения затрагивают фолликулы яичников с находящимися внутри них яйцеклетками. Это побудило нас заглянуть глубже, чтобы лучше понять процесс старения и найти способы притормозить его».
Как восстановить «старую» яйцеклетку?
Фолликул представляет собой базовую функциональную единицу всех млекопитающих. Внутри него находится яйцеклетка, окруженная слоем соматических клеток, которые называются гранулезными. Эти клетки поддерживают ооцит в процессе его роста и созревания, обеспечивают питательными веществами через особые структуры в виде тоннелей (трансзональные проекции). В свою очередь, ооцит посылает сигналы гранулезным клеткам, стимулируя их размножение и созревание.
Опираясь на знания об этих взаимодействиях, ученые из Сингапура создали гибридные фолликулы с помощью платформы культивирования ex-vivo 3D. Из них удалили яйцеклетки, которые находились внутри изначально, и пересадили «старые». Эксперименты проводили на клетках и тканях животных.
В ходе анализа удалось подтвердить, что «старые» гранулезные клетки действительно демонстрируют больше признаков старения по сравнению с «молодыми»: в них сильнее повреждена ДНК, присутствует больше факторов, связанных с запрограммированной клеточной смертью. И такая среда снижает качество «молодого» ооцита, негативно влияет на потенциал его развития.
В случае с гибридными фолликулами «старая» яйцеклетка оказывалась в «молодой» фолликулярной среде. Исследователи обнаружили, что качество и способность «старого» ооцита после такого переноса в значительной степени, хотя и не полностью, могут быть восстановлены. Это происходит за счет изменения обмена веществ в яйцеклетке и перестройки экспрессии (активности) генов.
Было обнаружено, что «молодые» гранулезные клетки лучше устанавливают трансзональные проекции с ооцитом. Кроме того, в яйцеклетках улучшились состояние и функция митохондрий – «клеточных электростанций».
Еще одним интересным открытием стало то, что «молодые» гранулезные клетки способствуют правильному расхождению генетического материала во время клеточных делений в процессе образования ооцитов. За счет этого снижается риск анеуплоидии – аномального числа хромосом в половой клетке и, как следствие, в организме эмбриона.
В итоге все эти позитивные эффекты помогли сделать ЭКО более успешным и повысить частоту живорождений примерно втрое.
Сейчас авторы разработки подали заявку на патент.
Поможет ли это эффективнее лечить бесплодие?
Доктор Ван Хайян, руководивший исследованием вместе с профессором Ли, отметил:
«Результаты подтвердили нашу концепцию. Это послужит основой для разработки неинвазивных клеточных методик, направленных на повышение качества ооцитов у женщин старшего возраста и у тех, чья фертильность снизилась из-за заболеваний. Это может привести к улучшению результатов применения вспомогательных репродуктивных технологий, таких как ЭКО».
В ближайшем будущем авторы разработки планируют тщательнее изучить механизмы, за счет которых «молодая» фолликулярная среда повышает качество «старых» яйцеклеток, а также проверить, как методика работает на половых клетках человека. Если всё пройдет успешно, то следующим шагом станет создание «стандартных» фолликулов для «омоложения» женских яйцеклеток. После этого можно будет говорить об использовании методики в клинической практике, чтобы улучшать результаты ЭКО.
