Forskere er lykkedes med at omprogrammere stamceller til sædceller

Forskere har længe forsøgt at producere sædceller og æg i laboratoriet. Dette ville ikke blot give dem en bedre forståelse af en af de mest fundamentale biologiske processer, men potentielt også udvikle nye måder at hjælpe infertile par på. Ved at bruge embryonale stamceller, som teoretisk set er i stand til at transformere sig til enhver type celle, har flere forskergrupper gjort visse fremskridt i de senere år, men ingen har haft succes med at producere levedygtige kønsceller.

Forskere ved Kyoto Universitet har for nylig fundet en måde at omprogrammere museembryonale stamceller til sædceller og ved hjælp af den resulterende sæd producere normale mus. Deres forskning kan i sidste ende føre til nye behandlinger for mandlig infertilitet. Ifølge teamets leder, biolog Mitinori Saitou, ville dette dog kræve løsning af flere "meget vanskelige" tekniske og etiske spørgsmål.

Som bekendt udvikles sædceller og æg fra primære eller primordiale kimceller (PGC'er). Primordiale kimceller dannes i de tidlige stadier af embryogenesen fra en masse celler kaldet epiblasten. For flere år siden lærte forskere at tage epiblastceller fra et museembryo og transformere dem til epiblaststamceller, som er i stand til langvarig regenerering i laboratoriet. Forskerne håbede, at sådanne celler kunne bruges til at opnå primordiale kimceller og i sidste ende sædceller og æg. Men på trods af mange års eksperimenter er det endnu ikke lykkedes for nogen. Japanske forskere har konkluderet, at når epiblaststamceller opnået i laboratoriet får evnen til at vokse i lang tid, mister de evnen til at danne kimceller.

Så de ændrede deres tilgang og besluttede at dyrke museembryonale stamceller i en cocktail af vækstfaktorer for at opnå celler svarende til epiblastceller, som kun lever i et par dage. Forskerne fandt ud af, at 2 dage gamle celler kunne bruges til at opnå celler svarende til primordiale kønsceller. Når disse primordiale stamceller blev injiceret i testiklerne hos mus, der ikke var i stand til at producere deres egen sæd, modnede de sig til sædceller, som med succes befrugtede æggene in vitro-eksperimenter. Forskerne implanterede de resulterende embryoner i rugemødre, som producerede normale afkom. Musene, der blev født på denne usædvanlige måde, voksede op til at blive fertile hunner og hanner og producerede senere også sunde afkom. På lignende måde kan fertilt afkom opnås fra inducerede pluripotente stamceller (iPSC'er), der er differentieret fra voksne hudceller.

"Alt, hvad jeg kan sige, er wow! Det her er et gennembrud!" sagde Orly Lacham-Kaplan, reproduktionsbiolog ved Monash University i Australien.

Arbejdet leverer beviser for, "at primordiale kimceller afledt af embryonale stamceller kan udvikle sig til funktionelle kimceller," siger Amander Clark, biolog ved University of California, Los Angeles, som kalder de japanske forskeres arbejde "et afgørende gennembrud i vores forståelse af, hvordan kimceller udvikler sig."

Der er stadig mange forhindringer at overvinde, siger Saito. De vil gerne lære at udføre hele processen med at producere moden sæd direkte i laboratoriet, i stedet for at injicere primordiallignende kønsceller i testiklerne for at modne dem. Et andet mål er at producere æg in vitro, ikke kun for at forstå selve processen, men også for i sidste ende at forsøge at hjælpe infertile kvinder. Men først, for at overføre deres resultater til klinikken, skal de fastslå, om den "opskrift", de har fundet, som har vist sig så succesfuld for musestamceller, vil virke i menneskeceller.

[ 1 ], [ 2 ]