Стволовите клетки могат да повишат ефективността на лечението на безплодието

Ново проучване, ръководено от изследователи от Университета в Копенхаген, установи, че необичайно гъвкава и регенеративна стволова клетка в ранните ембриони може да е ключът към създаването на нови, ефективни лечения за безплодие. Проучването върху мишки, публикувано в списание Cell и озаглавено „Примитивният ендодерм поддържа пластичността на линията, за да позволи регулаторно развитие“, открива нови перспективи в тази област.

Бременността е сложен процес, който изисква сперматозоид да намери яйцеклетка и да я оплоди във фалопиевата тръба. След това яйцеклетката започва да се дели и след пет дни се превръща в бластоциста, която в крайна сметка се развива в плод. Въпреки това, тъй като безплодието става все по-често срещан проблем, броят на хората, които се обръщат към репродуктивни технологии, нараства. В Дания такива случаи представляват една на всеки осем бременности.

Въпреки това, процентът на успех на подобни процедури остава нисък, възлизащ само на около 20-30%, в зависимост от възрастта и плодовитостта на жената. Сега изследователи от Университета в Копенхаген са направили пробив, който би могъл да доведе до по-добри лечения на безплодието в бъдеще.

„Изследваме клетки в мишия ембрион, наречени примитивен ендодерм или хипобласт. Открихме, че тези клетки са уникални и способни да създават свой собствен ембрион. Това е особено вълнуващо, защото скорошно проучване показа, че примитивният ендодерм е единственият клетъчен тип в ембриона, свързан с висок успех на имплантация в клинични изпитвания“, казва студентката и първи автор на изследването Мадлен Линеберг-Агерхолм.

Тя добавя: „Тези клетки обикновено осигуряват хранене и подкрепа на нормален ембрион, но когато ги изолираме, те сами могат да създадат ембрион, което е много изненадващо откритие.“

Изследователите също така открили, че стволовите клетки от примитивния ендодерм, отглеждан в лаборатория, се развиват в петриева паничка, за да образуват „ембрионални модели на стволови клетки“, наречени бластоиди, с много висока ефективност. Тези модели биха могли да бъдат важен инструмент за откриване на нови лекарства за подобряване на резултатите от ин витро оплождането.

„Това може да е особено важно за подобряване на настоящите лечения за безплодие, тъй като пластичността и устойчивостта може да са ключови за осигуряване на оцеляването на ембрионите в лабораторията и по време на трансфера им към майката“, казва професор Джошуа Брикман, старши автор на изследването.

Въпреки че изследването е проведено върху мишки, учените вече планират да проведат подобни изследвания върху човешки стволови клетки.

Примитивен ендодерм като "отметка"

Когато ембрионът започне да се развива, той е една клетка, която след това се превръща в струпване от клетки, като външните клетки се превръщат в бъдещата плацента, а вътрешните клетки образуват примитивния ендодерм, бъдещата жълтъчна торбичка или епибласт, който формира самия ембрион.

„Последният етап от развитието на бластоцистата е примитивният ендодерм. И ако премахнете всичко около примитивния ендодерм, той някак си „запомня“ как да създаде ембрион и може да го направи сам“, обяснява Брикман.

„Показахме също, че тези клетки в примитивния ендодерм помнят как да създават други типове клетки, защото имат транскрипционни фактори, които се намират върху ДНК-то при важни регулаторни последователности (енхансери), като отметки. Тези фактори обикновено не правят нищо, но могат да запомнят какво да правят, ако има проблем. Мислете за генома като за книга. Тези отметки ви напомнят на коя страница са инструкциите за създаване на други типове клетки.“

Липсващото звено?

Изследователите се надяват, че техните открития ще помогнат да се разбере как да се подобрят шансовете за успешно инвитро оплождане и ще дадат по-задълбочена представа защо някои хора имат затруднения със зачеването.

„В случаите, когато жените имат затруднения със зачеването, причината може да е дефект в примитивния ендодерм, тъй като той не само осигурява хранене, но може да играе и важна роля за възстановяване на щетите. Това все още е само хипотеза, но е забележително, че този клетъчен тип е толкова силен предсказващ фактор за успешна имплантация“, казва Брикман.

В момента изследователите са фокусирани върху по-доброто разбиране на функциите на примитивния ендодерм и подобряването на съществуващите човешки примитивни ендодермни стволови клетки.

„Вярваме, че това показва, че ранният примитивен ендодерм е структура, способна да регенерира липсващи линии, когато е увреден. Тъй като сме създали примитивни ендодермни стволови клетки, изучаването им и сигналите, които ги насочват, може да доведе до подобрени ин витро лечения“, добавя Брикман.