Замороженные образцы ткани тестикул макаки позволили получить здоровое потомство

Ученым удалось получить здорового детеныша от спермы, полученной из ткани яичек неполовозрелого самца макаки-резуса, сообщается в Science. Образцы ткани отправили на криоконсервацию, а через некоторое время разморозили и пересадили тому же самцу. После того, как он достиг половой зрелости, пересаженную ткань тестикул опять вырезали, получили из нее сперму и использовали ее для экстракорпорального оплодотворения. Авторы исследования считают, что такая методика поможет восстанавливать фертильность мужчинам, которые утратили ее в детстве во время лечения рака.

Химио- и радиотерапия при лечении злокачественных заболеваний могут привести к истощению сперматогониев — стволовых клеток, которые находятся в семенниках и после созревания превращаются в сперматозоиды. В итоге это приводит к бесплодию. Взрослые мужчины, перед тем как проходить лечение, могут отдать свою сперму для криоконсервации, а потом использовать ее для экстракорпорального оплодотворения. У мальчиков до полового созревания такой возможности нет, сперма у них еще не вырабатывается. При этом более 80 процентов детей, которых лечили от рака, выживают, но 30 процентов из них во взрослом возрасте становятся бесплодными.

Помимо криоконсервации спермы существуют способы получить ее с помощью сперматогенеза из ткани яичек, которая подвергалась криоконсервации. Такие эксперименты уже проводились на животных: ткани незрелых тестикул мышей, поросят, кроликов, обезьян пересаживали под кожу мышам, там ткани созревали, и из некоторых удавалось получить жизнеспособную сперму и потомство. То есть, теоретически возможно пересадить ткань из яичек больного раком мальчика под кожу животному, чтобы она созрела и из нее можно было бы получить сперму для экстракорпорального оплодотворения, однако возникает опасность заражения такой спермы патогенами животного.

Другой вариант — пересадить ткань из незрелых тестикул после криоконсервации обратно хозяину, но уже после полового созревания. Такие исследования проводились на мармозетках и макаках-резусах. Однако восстановление спермы было низким, и оно зависело от того, куда пересаживали ткань. При пересадке обратно в тестикулы удавалось получить сперму, а при пересадке под кожу на спине — нет. Кроме того, авторы исследований не проверяли сперму на фертильность: не пытались инсеминировать животных и получить потомство.

Американские и канадские медики под руководством Кайла Орвига (Kyle Orwig) из Медицинской школы Питтсбургского университета решили смоделировать на макаках-резусах ракового больного, который в результате лечения остался бесплодным. Они кастрировали пять неполовозрелых самцов (сначала у них удаляли одно яичко, а через 5-7 месяцев второе), забрали у них образцы ткани тестикул и отправили их на криоконсервацию. Через некоторое время (от пяти часов до пяти месяцев) образцы размораживали и пересаживали тем же самцам, у которых их брали, под кожу на спине и в мошонку. После второй кастрации часть ткани семенника оставляли в качестве контроля и пересаживали без предварительной криоконсервации. Всего макакам пересадили 39 образцов ткани, свежей и после криозаморозки.

Через 8-12 месяцев после того, как самцам пересадили ткань яичек, и после того, как они достигли половой зрелости, у них извлекли уже зрелую пересаженную ткань. Ученые зафиксировали восстановление сперматогенеза во всех образцах, но получить сперму удалось из 32 (82 процента). Жизнеспособной сперма оказалась в 26 образцах (66,7 процентов).

Один из образцов, который подвергался криоконсервации, авторы исследования отобрали для искусственного оплодотворения. Спермой оплодотворили 138 яйцеклеток, и 16 из них развились до бластоцисты (ранняя стадия развития зародыша). 11 бластоцист пересадили самкам макак-резусов, после чего одна из обезьян забеременела и родила здорового детеныша — самку, которая нормально росла и развивалась на протяжении шести месяцев (ученые оценивали ее поведение и социальные навыки через три и шесть месяцев после рождения).

«Рождением Грейди [так назвали детеныша] мы показали, что возможно подвергать криоконсервации ткань неполовозрелых яичек, а потом использовать ее для восстановления фертильности в зрелом возрасте», — говорит руководитель исследования Кайл Орвиг.

Ученые подчеркивают, что они пересаживали ткань тестикул кастрированным животным, так как такую методику использовали другие исследователи. Для того, чтобы проверить, как будет приживаться ткань в организме обычных макак, нужны дополнительные эксперименты.

Также авторы считают, что применение этой методики будет ограничено. Образцы ткани будут брать до начала лечения, а если у человека был рак (например лимфома, лейкемия или рак яичек), который давал метастазы в тестикулы, использовать такую ткань для пересадки будет нельзя. Однако этот метод можно будет использовать мужчинам, которые в детстве перенесли пересадку костного мозга во время лечения доброкачественных заболеваний крови (например, бета-талассемией), либо страдали формами рака, которые не давали метастаз в яички (саркомы, нейробластомы).

Ранее ученые предложили лечить мужское бесплодие, вызванное низкой подвижностью спермы, с помощью «спермаботов», крошечных двигателей, которые будут доставлять сперму к яйцеклетке.