Новый надежный метод лечения мужского бесплодия

Бесплодием страдает каждый седьмой мужчина репродуктивного возраста во всем мире. Одна идея для лечения мужского бесплодия является сперматогониальные стволовые клетки (ГКС) терапии. При таком подходе стволовые клетки сперматозоидов в яичке переносятся в пробирку,

культивируются и превращаются в полноценные сперматозоиды.

Однако ключевым узким местом было определение именно тех условий, при которых человеческие ССК будут расти в лаборатории. Было предпринято много попыток, но в большинстве случаев не было ясно, являются ли культивируемые клетки на самом деле SSC, и ни один ранее опубликованный метод обычно не используется.

Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего в настоящее время разработали надежный метод культивирования клеток с характеристиками человеческих ССК. Их работа опубликована в номере журнала Proceedings of the National Academy of Sciences от 13 июля 2020 года.

Мы считаем, что наш подход, который подкрепляется несколькими методами, включая анализ РНК-секвенирования одной клетки, является значительным шагом на пути внедрения терапии SSC в клинику."

Майлз Уилкинсон, доктор медицинских наук, старший автор исследования и заслуженный профессор кафедры акушерства, гинекологии и репродуктивных наук медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего

ССК-это то, что позволяет мужчинам быть отцом детей после 65 лет. Эти специализированные клетки постоянно самообновляются, создавая больше SSC, и развиваются в сперму настолько обильно, что мужчины (и некоторые трансгендерные, недвоичные и гендерно-текучие люди) производят более 1000 новых сперматозоидов каждые несколько секунд.

Прогресс в этой области был затруднен тем фактом, что чрезвычайно трудно отличить SSC от других клеток в семенниках. Это был важный шаг вперед, когда несколько лабораторий, включая команду Уилкинсона, недавно использовали метод, называемый одноклеточным секвенированием РНК, чтобы определить вероятные молекулярные характеристики, характерные для человеческих ССК.

В своей последней работе команда Уилкинсона использовала информацию о секвенировании одноклеточных РНК для очистки того, что она считала человеческими ССК. Используя метод, называемый трансплантацией зародышевых клеток, он показал, что очищенные им клетки действительно были высоко обогащены человеческими ССК.

Затем команда собрала профиль генов, экспрессированных в этих человеческих SSC, чтобы сделать предположения относительно условий, которые могли бы наилучшим образом поддержать их рост в лаборатории. Используя более 30 биопсий яичек человека, исследователи определили именно те условия, которые необходимы для культивирования незрелых половых клеток с характеристиками SSC.

Ключевым ингредиентом был ингибитор пути AKT, клеточной системы, которая контролирует деление клеток и их выживание. Команда Уилкинсона определила, что ингибирование AKT поддерживает человеческие SSC, ингибируя развитие более поздних предшественников сперматозоидов. В настоящее время для лечения рака используется несколько ингибиторов акт.

С помощью этого подхода исследователи смогли выбрать культуру человеческих клеток с молекулярными характеристиками SSC в течение двух-четырех недель.

"Далее, наша главная цель состоит в том, чтобы узнать, как поддерживать и расширять человеческие SSC дольше, чтобы они могли быть клинически полезны", - сказал Уилкинсон.