оплодотворение с помощью костного мозга женщины

Однополое оплодотворение, возможно, не за горами: ученые получили сперму из женских клеток

Генетики совершили научный прорыв, научившись получать сперматозоиды из женских эмбрионов. В перспективе благодаря этому лесбийские пары смогут заводить собственных биологических детей, пишет The Daily Telegraph.

Британские специалисты, которые ранее научились превращать взятые у мужчин клетки костного мозга в сперматозоиды, теперь повторили аналогичный эксперимент со стволовыми клетками женщин. (Полный текст на сайте InoPressa.ru).

Открытие совершила группа из Университета Ньюкасла, которая теперь добивается права создать сперматозоиды из клеток костного мозга, взятых у женщин. Если это удастся, их метод станет более практичным, чем при использовании эмбриональных клеток.

В результате у лесбийских пар однажды появится возможность обзавестись детьми, которые будут иметь гены обеих женщин – сперму, полученную из костного мозга одной из них, можно будет использовать для оплодотворения яйцеклетки партнерши.

Мужчины и женщины отличаются друг от друга благодаря так называемым половым хромосомам. И у тех, и у других есть X-хромосома. Но лишь у мужчин имеется Y-хромосома, которая содержит всего несколько генов, но играет важнейшую роль в выработке мужских половых клеток. В связи с этим ученые критически относились к идее о том, что из стволовых клеток женщин можно получать сперматозоиды.

В апреле прошлого года на первых полосах газет оказалось имя Карима Наирнии, профессора биологии из Университета Ньюкасла. Ученому удалось получить примитивные сперматозоиды из стволовых клеток взрослого мужчины. Теперь же он смог повторить эксперимент, получив сперму из стволовых клеток женских эмбрионов. Отчет о данной работе пока не опубликован.

Следующим шагом станет попытка заставить эти примитивные клетки пройти мейоз, чтобы получить достаточное количество генетического материала для оплодотворения. Профессор Наирния продемонстрировал потенциал своего метода в 2006 году, когда с помощью спермы, полученной из эмбриональных стволовых клеток самца мыши, удалось зачать семь детенышей – шестеро из них успешно выросли, хотя и испытывали определенные проблемы.

Теперь ученый с оптимизмом смотрит на получение в лабораторных условиях спермы из женских клеток. «Я считаю, что для науки это в принципе возможно», – заявил профессор журналу New Scientist. Он рассказал, что намерен попросить у университета разрешение на использование женских клеток костного мозга, из которых попытается получить женскую сперму.

В то же время доктор Робин Лоуэлл-Бэдж, эксперт по стволовым клеткам и определению пола из лондонского Национального института медицинских исследований, сомневается, что эксперимент удастся: «Помешает наличие двух X-хромосом. Более того, необходимо, чтобы гены из Y-хромосомы прошли мейоз. То есть перед ними как минимум два непреодолимых препятствия».

Бразильская группа ученых во главе с доктором Ириной Керкис из Института Бутантан в Сан-Пауло утверждает, что ей удалось получить из эмбриональных стволовых клеток самца мыши одновременно сперматозоиды и яйцеклетки – отчет об этом опубликован в журнале Cloning and Stem Cells.

Исследователи пока не продемонстрировали, можно ли оплодотворить полученные таким образом яйцеклетки, чтобы произвести на свет жизнеспособное потомство. Тем не менее, они задумываются о возможности воспроизводства человека с помощью клеток представителей одного пола.

Если все эти эксперименты принесут плоды, то у мужчин-гомосексуалистов также появится возможность предоставлять свои клетки кожи для получения яйцеклетки, затем оплодотворять ее спермой партнера и помещать в утробу суррогатной матери. «Полагаю, это возможно, – говорит доктор Керкис. – Но не знаю, как люди посмотрят на такое с точки зрения этики».

В настоящее время британский парламент обсуждает поправки к закону 1990 года об оплодотворении и эмбриологии человека. От правительства требуют включить в закон разрешение в будущем использовать яйцеклетки и сперматозоиды, выращенные в лаборатории из стволовых клеток.

Как бы то ни было, формулировка, содержащаяся в поправках, разрешит использовать лишь сперму, полученную от мужчин, а яйцеклетки – от женщин.

Источник

Стволовые клетки костного мозга необходимы для наступления беременности

Согласно исследованию ученых Йельского университета, костный мозг может играть определяющую роль в способности женщины забеременеть. В экспериментах на мышах авторы работы установили, что после оплодотворения яйцеклетки стволовые клетки костного мозга перемещаются через кровоток в матку, где помогают преобразовать слизистую оболочку матки, чтобы к ней мог присоединиться эмбрион. Если этого присоединения (имплантации) не происходит, эмбрион гибнет на ранней стадии развития.

«Мы всегда знали, что для беременности необходимы две вещи, — говорит доктор Хью Тейлор (Hugh Taylor), старший автор исследования. — У вас должны быть яичники, чтобы производить яйцеклетки, а также у вас должна быть матка, чтобы получить эмбрион. Но знание о важной роли костного мозга стало изменением парадигмы». Его коллега Решеф Таль (Reshef Tal) объясняет: «Некоторые из этих мезенхимальных стволовых клеток, происходящих из костного мозга, перемещаются в матку и становятся децидуальными клетками, которые являются клетками, необходимыми для процесса имплантации и поддержания беременности».

Благодаря этим клетком внутренняя слизистая оболочка матки (эндометрий) превращается в так называемую децидуальную, или отпадающую оболочку, которая развивается в области имплантации эмбриона, а затем распространяется на всю внутреннюю поверхность матки. Особые части этой оболочки входят в состав плаценты и образуют оболочку зародыша.

В нынешнем исследовании у мышей с дефектом гена Hoxa11, который проявляется в нарушении развития эндометрия, пересадка костного мозга от здорового донора повышала шансы на благополучную беременность, способствуя достаточному развитию децидуальной оболочки. Этот эксперимент стал возможен благодаря прорыву, который Таль и Тейлор совершили несколько лет назад, когда сумели провести пересадку костного мозга самкам мышей, сохранив у них здоровые яйцеклетки (обычно перед трансплантацией донорского костного мозга уничтожают все клетки имеющегося костного мозга при помощи радиации или химиотерапии). Ученым удалось найти препарат, уничтожающий костный мозг, но не наносящий вреда яйцеклеткам.

Таль, Тейлор и их коллеги намерены перенести свои исследования на людей и попытаться при помощи стволовых клеток костного мозга лечить случаи невозможности имплантации эмбриона. «Когда у пациента поврежден эндометрий, что приводит к бесплодию или повторной потере беременности, слишком часто мы не можем это исправить. Костный мозг можно считать еще одним важным репродуктивным органом. Это открытие дает новые возможности для лечения заболевания, которое раньше было неизлечимо», — считает Таль. Хотя перед началом клинических испытаний необходимо еще провести дополнительные исследования, авторы работы рассчитывают, что их метод в конце концов поможет пациентам.

Исследование опубликовано в журнале PLoS Biology.

Источник

Искусственное оплодотворение

Разновидности искусственного оплодотворения:

Обследование перед искусственным оплодотворением

Обследование пациентов перед применение методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ, именно к ним относятся методы искусственного оплодотворения) в России регламентировано Приказом 107Н. Обследование может быть проведено как в женской консультации (поликлинике), так и в специализированной клинике, под контролем репродуктолога. Второй вариант предпочтителен: специалист может проследить за тем, чтобы дополнительные исследования были проведены сразу после выявления необходимости дообследования.

Обследование проходят оба супруга; к моменту проведения процедуры все результаты должны быть поучены и оценены репродуктологом. Это гарантирует от нежелательных осложнений ВРТ.

Наши врачи

Виды искусственного оплодотворения :

Внутриматочная инсеминация (ВМИ) спермой мужа или донора

Показания: Бесплодие неясного происхождения, умеренное снижение качества спермы партнера.
Условие успеха: проходимые маточные трубы, умеренное снижение показателей спермограммы (субфертильная) сперма, которая после обработки и концентрации (сгущения) может стать фертильной.

Рутинно процедура проводится в условиях операционной, хотя, при соблюдении всех правил может быть проведена в смотровом кабинете. Длительного нахождения в стационаре клиники не требуется: в нашей клинике пациентку отпускают через 30 минут после проведения инсеминации.

При проведении инсеминации спермой донора (при отсутствии партнера) – сперму предварительно выбранного донора размораживают непосредственно перед процедурой, проверяют состояние и затем проводят процедуру.

Введение обработанной спермы в матку (ВМИ)

Внутриперитонеальная инсеминация (ВПИ)

Разновидность искусственного оплодотворения , при котором сперма вводится в полость малого таза (в т.н. Дугласово пространство). Считается, что это укорачивает время встречи сперматозоида с яйцеклеткой: как только произошла овуляция и яйцеклетка попала в брюшную полость, она встречается со сперматозоидом и уже оплодотворенная попадает в трубу и затем в матку. Метод практически не применяется.

Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО)

Искусственное оплодотворение , при котором все его этапы проходят вне организма женщины, в лабораторных условиях. Процедура требует стимуляции яичников, взятия яйцеклеток, оплодотворения в лабораторных условиях с последующим культивированием эмбрионов до 5-6го дня, и переносом эмбриона в матку. В настоящее время включает в себя множество модификаций, включая искусственное дозревание яйцеклеток, полученных без стимуляции, в лабораторных условиях (IVM).

Ниже в таблицах приведены научные данные об эффективности различных методов искусственного оплодотворения.

Таблица 1. Частота наступления беременности (%) при использовании разных методов искусственной инсеминации при лечении женского бесплодия при фертильной сперме партнера:

Таблица 2. Частота наступления беременности (в %) при использовании разных методов искусственного оплодотворения при лечении мужского бесплодия при подтвержденной фертильности женщины:

Таким образом, самым эффективным способом искусственного оплодотворения при всех формах бесплодия является ЭКО/ИКСИ.

Источник

Матери в одиночку: женщины смогут продолжить род, если мужчины вымрут

Мужская Y-хромосома — это маленький кусок Х-хромосомы, от которой в процессе эволюции осталось только 10%. За время существования человечества Y-хромосома не уменьшилась, и всё же существует гипотетический риск того, что мужская половина человечества может когда-нибудь исчезнуть. Как рассказали «Известиям» ведущие российские генетики, в этом случае женщины сумеют продолжить человеческий род самостоятельно, посредством партеногенетического размножения. Об этом — в предпраздничном материале «Известий».

Икс без игрека

Как выяснили ученые, мужская Y-хромосома в процессе своего существования (еще до появления человека) потеряла большинство — примерно 90% — почти из 1,4 тыс. изначально имеющихся в ней генов. А принципиально отличает мужчин от женщин всего один ген.

— Это ген SRY (Sex-determining Region Y), — пояснил академик РАН, научный руководитель Института общей генетики РАН Николай Янковский. — И если пересадить перед рождением только этот ген — женщина станет мужчиной. Это регулятор, он включает и выключает все остальные гены, определяя развитие по мужскому типу. Конечно, у Y-хромосомы есть и другие гены, отличающие мужчин и женщин, — например, ген волосатости ушей. Но он не имеет отношения к контролю пола. Он просто находится в том же носителе информации, что и SRY.

Единственный определяющий развитие по мужскому типу ген расположен на очень маленькой Y-хромосоме, которая остается неизменной на протяжении всей истории человечества. И всё же имеется вероятность, что она может полностью потерять свою функцию в течение следующих 10 млн лет.

Однако, как это ни странно, такое развитие событий не обязательно означает прекращение человеческого рода. К вопросу, что будет, если женщинам придется размножаться без мужчин, генетики относятся оптимистично.

— Женщины в отличие от мужчин могут воспроизводиться без оплодотворения, — объяснил ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, профессор Техасского А&М университета (США) и Гёттингенского университета (Германия) Константин Крутовский. — Это возможно потому, что они имеют полноценный набор хромосом. Женщины получают две половые Х-хромосомы — одну от папы и одну от мамы. В каждой примерно 1,4 тыс. генов. Всего 2,8 тыс. А мужчины получают Х от мамы и маленький довесок Y — от папы. В Y-хромосоме примерно 200 генов, из которых только 72 белок-кодирующие. То есть у них примерно 1,6 тыс. генов. Хотя этого достаточно для развития полноценного ребенка, но отсутствуют репродуктивные структуры для его вынашивания.

По словам Константина Крутовского, если мужчины по каким-то причинам исчезнут, женщины гипотетически могут перейти на партеногенетическое размножение — то есть будут использоваться яйцеклетки, которые не прошли редукционное деление в мейозе при формировании гаплоидных гамет. Такая диплоидная яйцеклетка может развиться в точную копию мамы. То есть будут рождаться только девочки. У мужчин же нет возможности получить точную копию папы.

Партеногенез — это одна из форм полового размножения организмов, при которой яйцеклетка развивается во взрослый организм без оплодотворения. Несмотря на то что ребенок не имеет папы, а происходит только от мамы, партеногенез является половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. В природе существует много видов животных, которые размножаются партеногенетически. Это улитки, пауки, тараканы, тли, некоторые виды муравьев, скальные ящерицы, комодские вараны, некоторые виды рыб и птиц. В том числе куры.

В разных лабораториях мира уже были проведены эксперименты по партеногенетическому получению жизнеспособных эмбрионов млекопитающих в лабораторных условиях. Яйцеклетки крыс, макак и человека были обработаны для того, чтобы предотвратить редукционное деление (деление ядра клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. — «Известия»). Эти эксперименты закончились получением жизнеспособных бластоцист — зачатков эмбриона. В 2004 году в Японии смогли вырастить из бластоцисты, полученной партеногенетическим способом, жизнеспособную взрослую особь (мышь).

Двойной резерв

Получается, что у женщин существует возможность продолжения рода без мужчин, а вот у мужчин такая перспектива отсутствует. Это происходит потому, что женщина изначально защищена природой лучше — именно из-за того, что на ней лежит ответственность за вынашивание ребенка.

Мужчина производит миллионы сперматозоидов в день, женщина — только одну или несколько яйцеклеток в месяц. То есть в условиях угрозы человеческой цивилизации один мужчина сможет оплодотворить много женщин для того, чтобы сохранить численность популяции и продолжить род, а вот обратную ситуацию себе представить невозможно.

Сперматозоиды, достигающие яйцеклетку, 3D модель

Таким образом, количество женщин в популяции более важно для поддержания ее численности, чем количество мужчин. Природе безопаснее жертвовать для своих «экспериментов» мужчинами, чем женщинами. Из-за этого мужская половина человечества рассматривается природой как испытательный полигон, где можно быстро попробовать разные варианты генов (мутаций), влияющих на приспособляемость, поведение, устойчивость к болезням и так далее.

Это происходит именно потому, что у женщины есть два одинаковых по числу наборов генов: Х-хромосома от мамы и Х-хромосома от папы. Если вдруг окажется, что какой-то ген дефектный, то другой ген может его компенсировать, давая возможность женскому организму нормально развиваться и жить.

Именно так и происходит — женщины реже болеют наследственными заболеваниями и при этом чаще являются носителями неблагоприятных мутаций, связанных с Х-хромосомой. Если же дефектный ген Х-хромосомы встретится в мужском эмбрионе, то он «сработает7 на 100%. Ведь он содержится в единственной Х-хромосоме, доставшейся от мамы, — дублирующего набора нет. В малюсенькой Y-хромосоме всего 200 генов, и те «брошены» на обеспечение брутальности: это факторы фертильности, гормональные гены, обеспечивающие «поведение мачо».

— У мужчин все неблагоприятные мутации «торчат наружу» из-за отсутствия дублирующей Х-хромосомы, — пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская. — А у женщин вторая Х-хромосома в большинстве случаев нормальным геном обеспечивает нужную функцию. Поэтому частота гемофилии у мальчиков — 1 на 10 тыс., а девочки болеют, только если с двух сторон получают дефектный ген. Это — уникальные случаи. То же самое с дальтонизмом.

Константин Крутовский подтвердил, что в человеческой популяции больше отклонений от нормы замечено у мужчин.

— Образно говоря, расхожая фраза, что «все мужики козлы», — ближе к сути, нежели та, что «все бабы дуры». Однако и гениев среди мужчин тоже больше. Ведь мутации бывают и благоприятными, не только негативными, хотя и гораздо реже. Положительная мутация генов Х-хромосомы также чаще проявляется в мужском организме именно из-за того, что отсутствует маскирующий, дублирующий набор генов Х-хромосом, — отметил он.

Однако, по словам ученого, успокоить прекрасную половину человечества в канун 8 Марта можно тем, что, по статистике, женщины в среднем всё делают лучше мужчин. И даже водят машину.

По мнению ученых, женщины смогут справиться со многими тяжелыми ситуациями, даже с исчезновением мужчин. Но жизнь без них была бы невыносимой.

Источник

Мы близки к тому, чтобы делать детей из стволовых клеток. Чем это грозит?

В 2007 году группа исследователей сообщила о поразительном открытии: они создали подобные сперматозоидам клетки из стволовых клеток, полученных из костного мозга человека. Однако два года спустя исследование было удалено из-за обвинений в плагиате. И вот, тринадцать лет спустя, способность создавать функциональную человеческую сперму из стволовых клеток остается задачей многих ученых во всем мире. Ведь это могло бы раз и навсегда решить проблему людей, у которых не получается зачать ребенка. И получить при этом надежду на дальнейшую эволюцию. И судя по результатам исследований, получить сперматозоиды из стволовых клеток гораздо реальнее, чем попасть в черную дыру.

С помощью костного мозга человечество оказалось на пороге репродуктивной эволюции

Можно ли создать половые клетки из стволовых клеток

Ученые пытались выяснить, как создать функционирующие человеческие гаметы — яйцеклетки и сперму — из стволовых клеток в течение 20 или 30 лет, говорит Витторио Себастьяно, биолог из Стэнфордского университета, чьи исследования сосредоточены на репродуктивной биологии. Это поможет людям, борющимся с бесплодием, иметь детей, а ученые смогут раскрыть секреты человеческого развития. С 2007 года они добились значительного прогресса в этом направлении, создав здоровых детенышей мышей из гамет, генерируемых стволовыми клетками, и даже незрелые яйцеклетки человека. Но впереди еще долгий путь, прежде чем ученые смогут превратить костный мозг в человеческих младенцев.

Мы действительно пытаемся найти способы эффективно и надежно генерировать половые клетки, которые в краткосрочной перспективе можно использовать для зачатия детей, — говорит Себастьяно.

Чем это отличается от ЭКО

Когда в 1978 году родился первый ребенок, зачатый с помощью экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), это стало большим шагом вперед в репродуктивной науке и предвестником исследований стволовых клеток, проводимых сегодня. Но ЭКО не подходит для каждого человека или пары, пытающейся завести ребенка. Например, его нельзя сделать тем, кто родился без гамет или получил агрессивное лечение рака в молодом возрасте. Новый научный метод предоставит этим людям новый шанс на рождение своих детей.

Следующий важный шаг был сделан в 2000-х годах, когда были созданы индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК). Эти клетки получают из клеток крови или кожи и перепрограммируют, чтобы превратить их в эмбриональные клетки, которые смогут развиваться в организме. С тех пор исследователи пытались выяснить, как превратить эти эмбрионоподобные клетки в функциональные сперматозоиды и яйцеклетки.

Колония индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, используемых для лечения редкого генетического заболевания — анемии Фанкони.

По словам Себастьяно, эта работа отчасти осложнялась тем, что ученые не могли полностью понять, что происходит с человеческим эмбрионом во время нормального развития. Ученые разбирают этот процесс на мышах, потому что грызунов легко изучать в лаборатории. Но этические ограничения и технические факторы (например, доступ к эмбрионам в нужный момент) затрудняют изучение этого явления на людях.

Искусственно выращенные яйцеклетки

Несмотря на препятствия, ученые добились значительного прогресса за последние 10 лет. В 2012 году группа исследователей в Японии создала оплодотворенные яйца мышей из стволовых клеток и использовала эти яйца для выведения здоровых мышей. Таким образом ученые показали, что можно заставить эти клетки стать полностью функциональными яйцеклетками или спермой.

Группа ученых смогла превратить стволовые эмбриональные клетки мыши в клетки, функционирующие как сперматозоиды.

В 2018 году та же группа японских ученых совершила еще один крупный прорыв. Используя клетки крови человека и технику плюрипотентных стволовых клеток, им удалось произвести человеческую яйцеклетку.

По словам ученых, аналогичные попытки предпринимаются и для создания спермы. На протяжении многих лет проводилось несколько экспериментов создать спермоподобные клетки, в том числе во время исследования костного мозга в 2007 году. Вероятно, в ближайшие несколько лет мы сможем генерировать полностью функциональные сперматозоиды и яйцеклетки. Однако вопрос будет в том, как ученые проверят качество этих гамет.

Первый в истории науки эмбрион, созданный без готовых яйцеклеток и сперматозоидов. Достичь этого получилось благодаря выращиванию эмбриона из стволовых клеток прямо в чашке Петри на микроскопическом 3D-каркасе из геля.

Чем опасно выращивание детей из стволовых клеток?

Единственный способ полностью оценить качество и функциональность спермы или яйцеклетки — это использовать их, то есть попытаться оплодотворить другую гамету и произвести на свет ребенка. Вот почему к этой работе нужно подходить с особой осторожностью. Как только ученые разработают методы, которые, по их мнению, производят зрелые человеческие яйцеклетки и сперму, следующим шагом будет тестирование этих наработок на приматах. Таким образом исследователи могут проследить всю жизнь отдельных животных, выращенных с помощью этого метода, чтобы увидеть, не возникнут ли какие-либо неожиданные проблемы, говорит Себастьяно.

Если вам интересны такие исследования, подпишитесь на нас в Яндекс.Дзен, чтобы не пропускать новые материалы!

Биолог не сомневается, что однажды эти стволовые клетки могут помочь людям, борющимся с бесплодием, произвести на свет здоровых детей. Конечно, есть также важные этические соображения, которые необходимо тщательно учитывать. Он отмечает, что этот метод может повлиять на человеческую жизнь на уровне поколений. И многие люди также обеспокоены другими последствиями в будущем, такими как способность создавать «дизайнерских младенцев» или производить потомство из волос, украденных у ничего не подозревающих знаменитостей. Необходимо начать прорабатывать медицинские и юридические вопросы, связанные с этим методом, сейчас, прежде чем он станет жизнеспособным.

Очевидно, существует необходимость в создании детей данный способом, но поскольку мы действительно имеем дело с очень уникальным типом клеток… нам нужно быть осторожными.

Источник