Незрелые сперматозоиды человека получили напрямую из кожи

Испанским ученым удалось напрямую перепрограммировать человеческие клетки кожи в незрелые половые клетки. Результаты работы опубликованы в Scientific Reports.

Сотрудники Валенсийского университета с коллегами идентифицировали набор из 12 генов-кандидатов, отвечающих за то, какие клетки в процессе дифференцировки станут половыми, а также за их миграцию в половые железы и деление мейозом (тип деления, свойственный только половым клеткам, в результате которого они имеют непарный набор хромосом).

Эксперименты с фибробластами крайней плоти и мезенхимальными стволовыми клетками показали, что для их прямого перепрограммирования в аналоги предшественниц половых клеток достаточно экспрессии шести (i6F) из этих 12 факторов: PRDM1, PRDM14, LIN28A, DAZL, VASA и SYCP3. У таких индуцированных клеток-предшественниц половой линии наблюдались характерные изменения транскриптома, экспрессия маркеров мейоза GFRA1, PIWIL2, TNP2, PRM1 и ACR, а также признаки эпигенетического перепрограммирования, специфичного для половой клеточной линии.

При этом уровень спонтанного начала мейоза в индуцированных клетках оказался низким — около двух процентов. Лишь около одного процента клеток успешно прошли все стадии мейоза с образованием гаплоидных клеток, аналогичных незрелым сперматозоидам (с одинарным набором хромосом). Однако до стадии пригодных для оплодотворения половых клеток они не дозрели.

Чтобы проверить функциональность индуцированных клеток, ученые пересадили их мышам, с фармакологически уничтоженной собственной половой клеточной линией. Выяснилось, что перепрограммированные клетки успешно колонизируют сперматогенный эпителий яичек животных.

Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной возможности непосредственного перепрограммирования соматических клеток в предшественницы половых, минуя стадию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Кроме того, на их основе можно создавать модели для изучения болезней, связанных с развитием половых клеток, пишут исследователи.

В феврале 2016 года китайские исследователи сообщили о том, что смогли не только получить «в пробирке» пригодные для экстракорпорального оплодотворения сперматозоиды, но и получить с их помощью способное к размножению потомство.

Олег Лищук