оплодотворение женщины костным мозгом другой 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.
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.
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.
Плодитесь и размножайтесь без мужчин!
Ученые получили сперму из костного мозга женщины
“Хотите родить ребенка вообще без всякого мужчины? Нет проблем! Родите от самой себя или своей подруги!” Такое сенсационное заявление прозвучало на днях из уст профессора британского университета Ньюкасла Карима Найернии. Группа ученых под его руководством получила сперму из. костного мозга женщины.
Точнее, опыты проводились на самках лабораторных мышей. И тем не менее идея, изложенная в известном польском фильме “Секс-миссия”, — размножение женщин без участия мужчин, — похоже, очень близка к воплощению.
Прокомментировать данное открытие “МК” попросил руководителя лаборатории Института общей генетики РАН, доктора биологических наук Сергея КИСЕЛЕВА.
— Это действительно слишком неожиданное открытие, — считает Киселев. — В природе, конечно, есть однополые виды животных. К примеру, ящерицы, которые обитают на Кавказе. В них генетически заложен механизм самокопирования. И все потомство, которое рождается у самки, один в один повторяет ее, мать, бабушек и прабабушек. Происходит это путем удвоения набора одинаковых хромосом, заложенных в яйцеклетке ящерицы.
— Однако ученые заявляют о получении спермы! Как сообщает еженедельник New Scientist, сначала британцы опробовали данную методику на мышах, то есть получили сперму из эмбриональных стволовых клеток самок, а затем добрались и до костного мозга. Как это возможно?
— Из эмбриональных стволовых клеток сперматогонии (незрелые сперматозоиды), конечно, получить проще. Ведь эти клетки стоят на более ранней ступени развития. Если на них воздействовать определенным способом, то не исключено, что из них образуются сперматогонии. А вот что касается клеток костного мозга, то они созревают гораздо позже зародышевой ткани. И для того, чтобы получить из них незрелые сперматозоиды, надо развитие стволовых клеток костного мозга повернуть вспять, чтобы они вернулись в свое новорожденное состояние. Если именно это удалось британцам, то я бы назвал результат научным достижением.
— Сперматозоиды бывают двух видов — несущие женский и мужской хромосомный набор. Получается, сперматозоиды из костного мозга женщины “начинены” исключительно женскими хромосомами?
— Да, они действительно будут нести только женский тип хромосом.
— Так это получается клонирование?
— В конце концов получается клон, но процесс его создания клонированием назвать нельзя.
— А смогут таким же образом мужчины воспроизводить себя без участия женского генетического материала?
— Выходит, что так. Кстати, еще в 2006 году, по заявлению ученых, им удалось получить шесть мышат из спермы, полученной из костного мозга взрослого самца. Ее подсадили в яйцеклетку, из которой предварительно убрали ядро, содержащее набор хромосом. В результате рожденные мышата выросли, хотя и испытывали определенные проблемы со здоровьем.
— Все они получились мужского пола?
— Да. Но тут надо иметь в виду, что сперматогонии просто могли находиться в костном мозге самца. Кто знает, в природе возможны случайности. И не факт, что те же незрелые сперматозоиды могут быть в костном мозге самки. Но если их все-таки раздобудут, то детеныши тоже будут исключительно самками. Если, конечно, полученные сперматогонии смогут созреть до сперматозоидов.
— То есть если все удастся с мышами, в дальнейшем у любой женщины появится возможность рожать от самой себя?
— Это было бы возможно, но нежелательно. Это как близкородственная половая связь, в результате которой может рождаться уродливое потомство. Насколько я понял, британские ученые все же больше ратуют за то, чтобы женские яйцеклетки оплодотворялись спермой, взятой у других женщин. К примеру, пишут ученые, это был бы выход для лесбийских пар, которые хотят общего ребенка.
Университет Ньюкасла уже подал запрос на получение от правительства Великобритании разрешения приступить к опытам с женскими стволовыми клетками костного мозга. Ожидается, что работы начнутся уже предстоящей весной.
По мнению профессора Найернии, пригодная для деторождения сперма может быть создана из женского костного мозга уже к 2010 году.
Ученые получили сперму из костного мозга
Похоже, еще совсем немного и мужчины будут совершенно не нужны. По крайней мере, для оплодотворения и продолжения рода.
Так утверждает группа немецких исследователей, которые превратили женские стволовые клетки в клетки-предшественники сперматозоидов. Таким образом, ученые сделали первый и очень важный шаг к созданию искусственной спермы человека в лабораторных условиях. Пока говорят, что для полного развития этим клеткам не хватает всего одной малости – Y-хромосомы.
Использованные в данном исследовании стволовые клетки обладают большим потенциалом изменчивости. В более ранних экспериментах, например, из тех же стволовых клеток получали клетки мышечной ткани.
В настоящее время группа пытается создать полностью зрелую сперму из клеток костного мозга человека. Исследователи хотят хотя бы так восстановить фертильность мужчин, которые утратили эту способность в результате лечения раковых заболеваний или по каким-либо другим причинам. По мнению руководителя исследования профессора Карима Наерния, пройдет не менее 5 лет, прежде чем можно будет приступать к клиническим испытаниям.
По словам доктора Найернии, для получения полноценной спермы из костного мозга человека в лабораторных условиях может понадобиться от трех до пяти лет. Только после этого станет ясно, смогут ли подобные технологии применяться в медицине, например, при лечении мужского бесплодия.
Ранее группе ученых под руководством Найернии удалось получить жизнеспособные искусственные сперматозоиды из эмбриональных стволовых клеток мышей. И оплодотворенные этой спермой самки грызунов принесли живое потомство в 2006 году. Однако стоит отметить, что все рожденные таким образом мыши страдали многочисленными врожденными дефектами и обладали значительно меньшей, по сравнению с нормальными особями своего вида, продолжительностью жизни.