Отгледаха малки тестиси в лаборатория
Отгледаха малки тестиси в лаборатория
Първият по рода си 3D модел на тестиси, направен с помощта на миши клетки, може да подобри разбирането ни за нарушенията в сексуалното развитие и мъжкото безплодие.
Оцелели в чиния девет седмици
Отгледаните в лаборатория тестиси оцелели в чиния девет седмици и много наподобявали естествените миши тестиси. Дори развили тръбести структури, еквивалентни на тези, които произвеждат сперма в тестисите на мишки и хора. Клетките в моделните тестиси също експресират гени. Те са подобни на тези, които са активни в обикновените миши тестиси.
Органоиди
Репликите на тестисите са така наречените органоиди. Те са самоорганизиращи се 3D структури, които се отглеждат, за да приличат на тъкани в пълен размер в тялото. Учените са създали органоиди на много органи, включително човешкото сърце и мозък. Всичко това се прави с цел по-добро улавяне на сложността на тези тъкани в 3D и по начин, който представя човешката биология по-добре от животинските модели. Органоидите обикновено се създават чрез принуждаване на стволовите клетки да се развият в тъканоподобни структури чрез излагането им на специални химикали за растеж в чиния.
Помагане в разбирането ни за тестисите
Изследователите зад новите органоиди на тестисите описаха своето постижение в статия, публикувана в International Journal of Biological Sciences. Те казват, че органоидите могат да помогнат за подобряване на разбирането ни за тестисите, чиято основна задача е да произвеждат мъжкия полов хормон тестостерон и сперматозоидите, необходими за възпроизводството. Като такива, органоидите могат също така да осигурят ценна представа за състояния, които са свързани с неправилно функциониране на тестисите. Такива като нарушения в сексуалното развитие и мъжко безплодие, казват учените.
„След като имаме in vitro [блюдо на Петри] клетъчен модел на тестисите, можем да започнем да изследваме как функционират. Също и как различните типове клетки в тестисите взаимодействат помежду си. Както и да се опитаме да проучим дали сперматозоидите могат да бъдат генерирани in vitro.” Това каза Ницан Гонен, съ-старши автор на изследването и изследовател по биомедицина в университета Бар-Илан в Израел.
Определяне на пола
Гонен и колеги изучават процес, наречен определяне на пола. При него по време на ембрионалното развитие се формират мъжки или женски репродуктивни органи – съответно тестисите и яйчниците. Изследователите са били вдъхновени да създадат новите органоиди на тестисите, след като са разбрали, че липсват лабораторни модели, които много приличат на тези органи в човешкото тяло.
В новото проучване екипът извлича незрели клетки от тестиси от новородени мишки. С помощта на стимулиращи растежа сигнални протеини ги карат да образуват органоиди. Органоидните клетки са се организирали по начин, подобен на това, което се вижда в нормален миши тестис.
Екипът също успя да отгледа органоиди от тестиси от клетки от тестиси на мишка, извлечени от развиващи се ембриони. Много заболявания, които са свързани с развитието и дисфункцията на тестисите, възникват по време на ембрионалното развитие, така че възможността да се моделира този етап от растежа на тестисите може да бъде особено важно, пише екипът в статията.
Не произвеждат сперма
Новосъздадените органоиди на тестисите не произвеждат сперма. Има обаче ранни признаци, че клетките може да са в състояние да участват в мейозата. Това е вид клетъчно делене, което се използва за производството на различни полови клетки, включително сперма. Занапред екипът иска да проучи дали органоидите могат да бъдат развити до етап да произвеждат сперма и хормони.
Те също така се стремят да отглеждат органоиди на тестисите от човешки клетки и вече имат предвид една специфична употреба. Болните от мъжки пол деца с рак , които са подложени на химиотерапия, често губят стволовите клетки, които ще продължат да образуват сперма след началото на пубертета и следователно могат да станат безплодни, каза Гонен. Надеждата е, че в крайна сметка органоидите на тестисите могат да бъдат отгледани от стволови клетки на дете преди началото на лечението на рака и да бъдат използвани за производство на плодородна сперма, каза тя. След това тези сперматозоиди могат да бъдат достъпни за бъдещи лечения за безплодие, като ин витро оплождане (IVF).