Subrendusios kiaušialąstės arba oocitai yra būtini apvaisinimui pagal pagalbinio apvaisinimo technologijas. Tačiau kai kurie „nudeginti“ oocitai arba tie, kuriems trūksta apsauginio granulozės ląstelių sluoksnio, nesubręsta. Dabar, Shinshu universiteto mokslininkų atliktame tyrime, komanda sukūrė metodą, kaip laboratorijoje auginti subrendusius oocitus iš šių pašalintų oocitų. Šis novatoriškas požiūris žada įveikti reikšmingus reprodukcijos mokslo iššūkius, o tai žymi didelę pažangą vaisingumo tyrimų srityje.
Pagalbinė apvaisinimo technologija (ART) – tai vaisingumo gydymas, kai iš kiaušidžių pašalinamos kiaušialąstės, sujungiamos su spermatozoidais už žmogaus kūno ribų, o gauti embrionai įdedami į gimdą. Paprastai kiaušinėliai arba oocitai auga skysčiu užpildytuose maišeliuose, vadinamuose folikulais kiaušidėse. Granulozės ląstelės (GC) supa besivystantį kiaušinėlį ir aprūpina būtinomis maistinėmis medžiagomis bei hormonais.
Tačiau ankstyvosios stadijos folikulai turi tik ploną GC sluoksnį, o izoliuojant vaisingumo gydymui šios ląstelės gali atsiskirti nuo kiaušialąstės, o po savęs gali likti „nudeginti“ oocitai, kurie negali subręsti ir negali būti naudojami ART.
Tyrime, paskelbtame internete 2024 m. rugpjūčio 21 d Dauginimosi biologijaAsistentė Kanako Morohaku ir jos komanda iš Shinshu universiteto nustatė naują metodą, leidžiantį gaminti gyvybingus, embrioną formuojančius kiaušinėlius iš apnuogintų oocitų, paimtų iš pelių „priešantralinių“ folikulų.
Priešantraliniai folikulai yra ankstesnė vystymosi stadija, skirtingai nei labiau subrendę antriniai folikulai, paprastai naudojami ART. Nors ankstesniuose tyrimuose pagrindinis dėmesys buvo skiriamas antraliniams folikulams, buvo nedaug bandymų gauti gyvybingus kiaušinėlius iš priešantralinių folikulų.
Siekdami išspręsti šią problemą, tyrėjai iš pelių išskyrė išlaisvintus oocitus ir GC, kurie vėliau aštuonias dienas buvo auginami kartu U formos laboratoriniame inde. Dėl to susidarė granulozės ląstelių-oocitų kompleksai arba GOC, kurie leido oocitams vėl sąveikauti su atraminėmis ląstelėmis.
Ankstesniame tyrime komanda nustatė, kad oocitų kokybei įtakos turėjo deguonies koncentracija, pagal kurią buvo auginami GOC. Taigi šie oocitai buvo kultivuojami naudojant GC esant aukštai (20%) ir žemai (5%) deguonies koncentracijai, kad būtų galima stebėti oocitų augimo skirtumą.
Jie pastebėjo, kad žemas deguonies kiekis žymiai pagerino GOC vystymąsi ir paskatino transoninių projekcijų, plonų ląstelių jungčių, būtinų oocitų augimui, susidarymą. Po aštuonių dienų šie pakartotinai surinkti GOC buvo kultivuojami ant kolagenu padengtos membranos dar keturias dienas, todėl oocitai subrendo į apvaisinamus kiaušinius.
Norėdami patikrinti jų gyvybingumą, tyrėjai apvaisino kiaušinėlius ir perkėlė 126 embrionus į pelių pateles, o po to susilaukė šešių gyvų jauniklių.
„Mūsų žiniomis, mūsų naujasis kultivavimo protokolas yra pirmasis, kuriame sėkmingai gaunami palikuonys iš priešantralinių folikulų kilmės nuluptų oocitų, užaugintų rekonstruojant GOC in vitro“, – aiškina mokslų daktaras Tomohiro Kohama. studentas ir vienas iš autorių.
Nereikia nė sakyti, kad tyrimo pasekmės apima ne tik žmogaus vaisingumo gydymą. Tyrėjai teigia, kad šis naujas metodas taip pat galėtų būti naudingas dideliems gyvūnams, pavyzdžiui, galvijams ir kiaulėms, kuriems būdingi kiaušinių brandinimo būdai dažnai nepavyksta dėl unikalios kiaušidžių struktūros. Be to, šis metodas galėtų padėti išsaugoti nykstančias rūšis, remiant ex vivo (už organizmo ribų) gamybą ir siūlo naują būdą išsaugoti genetinius išteklius.
Tyrėjai įsitikinę, kad šie rezultatai bus neįkainojami ART srityje. Prof. Morohaku teigia, kad „Ex vivo kiaušinėlių gamyba reikalinga gyvuliams ir nykstančių gyvūnų veiksmingam genetinių išteklių naudojimui, veisimui, gyvūnų modelių kūrimui, siekiant suprasti, kaip vystosi lytinės ląstelės, ir žmonėms kaip nevaisingumo gydymui“.
Šis naujas metodas gali būti neįkainojamas tokiems gyvūnams kaip galvijai ir kiaulės, kurių kiaušidžių struktūros daro tradicinius auginimo metodus mažiau veiksmingus. Mokslininkų komanda tikisi, kad jų išvados pagerins reprodukcinę biologiją ir vaisingumo gydymą.
Šis novatoriškas metodas, padidindamas nevaisingų kiaušialąsčių gyvybingumą, gali suteikti atnaujintą viltį asmenims, susiduriantiems su nevaisingumu, ir prisidėti prie nykstančių rūšių išsaugojimo.
Net kai komanda tiria galimus savo darbo pritaikymus, jie siekia reikšmingai paveikti žmonių reprodukcinę sveikatą ir genetinės įvairovės išsaugojimą gyvūnų karalystėje.