До появления сперматозоидов и яйцеклеток, выращенных в лаборатории, вероятно, осталось всего несколько лет

Репродуктивная медицина давно знакома с экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО), помогающим бесплодным парам завести детей. Однако ЭКО все еще требует наличия у пациентов собственных жизнеспособных яйцеклеток и сперматозоидов. Для многих — например, женщин с преждевременной менопаузой и людей после агрессивной химиотерапии — этот путь закрыт.

По данным ВОЗ, примерно каждый шестой человек репродуктивного возраста в мире испытывает те или иные трудности с зачатием. Но у ученых есть метод, который поможет справиться с этими проблемами. Речь идет о гаметогенезе in vitro (IVG) — технологии, позволяющей получать половые клетки (гаметы), такие как сперматозоиды и яйцеклетки, из соматических клеток, не участвующих в половом размножении. Таким образом клетки получают в лабораторных условиях, вне организма.

Исследователи научились перепрограммировать эти клетки в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), которые могут превратиться практически в любой тип клеток организма. Задача IVG — направить этот процесс по очень специфическому пути: превращению ИПСК сначала в примордиальные зародышевые клетки (предшественники гамет), а затем в зрелые, функциональные сперматозоиды и яйцеклетки.

Ключевой элемент — воссоздание в лаборатории сложнейшей микросреды яичка и яичника, где происходит естественное созревание гамет. Для этого ученые создают искусственные мини-органы — органоиды.

Установлен механизм нарушения сперматогенеза при нагревании Яички большинства млекопитающих находятся снаружи, поскольку высокая температура в брюшной полости нарушает сперматогенез — процесс образования сперматозоидов. Более того, воздействие высокой темпе… naked-science.ru

Один из пионеров в этой области — профессор Кацухико Хаяши (Katsuhiko Hayashi) из Осакского университета в Японии. Он занимается генной инженерией и развитием эмбрионов. В прошлом Хаяши вместе с коллегами вырастил в лаборатории мышей от двух биологических отцов.

На ежегодном собрании Европейского общества репродукции человека и эмбриологии (ESHRE) в Париже Хаяши сделал сенсационное заявление. Ученый сообщил, что, по его расчетам, создание жизнеспособных человеческих сперматозоидов и яйцеклеток «‎в пробирке» станет возможным примерно через семь лет.

Хаяши рассказал о последних достижениях своей команды. Внутри выращенного в лаборатории органоида яичка размером почти в миллиметр ученым удалось создать сперматоциты — клетки, образующиеся на промежуточной стадии сперматогенеза. Эти клетки имеют решающее значение для полового размножения и встречаются исключительно у мужчин.

Пока клетки погибают на ранней стадии и не достигают зрелости, но, несмотря на это, команда ученых настроена решительно. Она работает над улучшением органоида — в частности, оптимизируя снабжение кислородом, чтобы получить полноценные сперматозоиды.

Малоизученный белок оказался незаменим для постоянной выработки спермы Самцы млекопитающих, в отличие от женских особей, вырабатывают половые клетки практически всю жизнь с момента полового созревания. Нарушения сперматогенеза — один из ключевых факторов мужского бесп… naked-science.ru

Что касается яйцеклеток, то здесь задача сложнее. Хотя команда Хаяши недавно смогла вырастить органоид яичника из стволовых клеток, на дальнейшем этапе она столкнулась с рядом трудностей. Однако во время исследований ученые поняли важную вещь — как яйцеклетки «засыпают» в теле женщины и могут оставаться неактивными много лет. Это открытие поможет понять, как правильно «выращивать» яйцеклетки в пробирке.

Однако главный вопрос: насколько безопасной окажется IVG? Даже если технология заработает, ученые будут обязаны проверить, не несут ли эти искусственные клетки мутаций, которые могут передаться потомству. Некоторые лабораторные мыши, выращенные с помощью IVG, оказались плодовитыми и прожили обычную жизнь. Но гарантий для людей пока нет.

Если безопасность IVG будет доказана, последствия станут поистине революционными. Технология позволит иметь биологических детей людям с абсолютным бесплодием. Женщинам в постменопаузе или с преждевременно истощенным запасом яйцеклеток.

Китайские ученые заявили, что нашли ключевую причину женского бесплодия Исследователи из КНР обнаружили мутацию, вызывающую преждевременную недостаточность яичников. По их словам, она может быть главной причиной женского бесплодия. naked-science.ru

Теоретически ученые смогут создавать с помощью этой технологии «унибэйби» — детей, рожденных от одного родителя, или «мультиплексных» детей с тремя и более биологическими родителями.

На горизонте — еще более радикальные идеи. Например, с помощью IVG можно будет проводить массовый скрининг эмбрионов на генетические отклонения или редактирование стволовых клеток, чтобы устранить наследственные болезни.

Семь лет — срок в науке относительно небольшой. Если прогнозы Хаяши и его коллег сбудутся, к началу 2030-х годов человечество получит инструмент невиданной силы для преодоления бесплодия и управления демографией. Технология IVG обещает подарить надежду миллионам, для которых биологическое родительство сегодня недостижимо. Однако эта сила требует колоссальной ответственности. Гонка за лабораторными гаметами — не только научное соревнование, но и масштабный вызов обществу, законодателям и этикам.