Людські яйцеклітини вперше виростили в пробірці «з нуля»

Вченим вперше вдалося виростити людські яйцеклітини в лабораторних умовах, почавши з максимально ранньої стадії їх розвитку. Незрілі клітини одношарових (примордіальних) яєчникових фолікул були успішно доведені до стадії зрілих яйцеклітин, тобто ооцитів метафази другого мейотичного поділу. Роботу опубліковано в журналі.

У жіночому організмі, що розвивається, до того, як він народився, немає зрілих яйцеклітин, а є тільки оогонії, тобто незрілі яйцеклітини з подвійним набором хромосом. Примордіальні фолікули, в яких вони розташовані, мають розмір близько 50 мікрометрів і нерозмісті неозброєним поглядом. Після того, як оогонії проходять перший мейотичний поділ, вони розвиваються в ооцити першого порядку, укладені в зародкові фолікули (це відбувається ще до народження жінки). Після статевого дозрівання такі ооцити зможуть розвиватися в зрілі статеві клітини, для чого проходитимуть другий мейотичний поділ, «завмираючи» на метафазі (поділ завершується тільки при попаданні в яйцеклітину сперматозоїду). Зазвичай у кожен менструальний цикл дозріває одна яйцеклітина.

Раніше подібні експерименти проводили з мишачими яйцеклітинами, які вирощували в лабораторії, успішно запліднювали їх і отримували за допомогою них живе потомство. Робота з людським матеріалом з ряду причин, в першу чергу етичного і юридичного характеру, виявилася значно складнішою. У цій галузі, однак, проводиться безліч експериментів, оскільки безпліддя - досить поширена проблема. За оцінками ВООЗ, безплідні близько 5 відсотків популяції - з анатомічних, генетичних, ендокринних та імунологічних причин. Варто, крім того, зазначити, що за законами деяких країн (у тому числі Великобританії) використовувати штучно вирощені статеві клітини для лікування безпліддя поки що заборонено.

Вчені вже намагалися, наприклад, вирощувати людські статеві клітини зі стовбурових, але до стадії зрілих яйцеклітин і сперматозоїдів їх поки що довести не вдавалося, хоча отримували навіть гаплоїдні варіанти клітин. Крім того, успішно проводилися і публікувалися експерименти, в яких зрілі людські яйцеклітини вдавалося виростити в лабораторії з ооцитів, що вже пройшли перші фази дозрівання всередині жіночого організму і досягли стадій вторинних фолікул. У новій роботі вирощування яйцеклітин у пробірці починали з максимально ранньої стадії.

Робота була проведена під керівництвом професора Евелін Телфер з Единбурзького університету, яка поставила перед собою завдання виростити яйцеклітини в пробірці «з нуля» ще в 1993 році, і поетапно йшла до її виконання. Для цього експерименту було взято матеріал біопсії десяти жінок, які погодилися на участь у проекті. Клітини їх примордіальних яєчникових фолікул помістили в складі тонких зрізів у живильне середовище для стимуляції росту. Через вісім днів 87 вторинних (багатошарових) фолікул відокремили від вихідних зрізів і продовжили культивувати ті з них, що досягли розміру 100-150 мікрометрів, в середовищі зі стимулюючим рекомбінантним активіном А. Через ще вісім днів з них відібрали 48 успішно сформованих ооцитарних комплексу і культивували на мембранах ще чотири дні в присутності активіна А і фоллікулуючого. Після цього комплекси розміром понад 100 мікрометрів фіксували для подальшого аналізу.

Наприкінці експерименту були отримані 32 повністю дозрілі яйцеклітини, що володіють правильним набором непарних хромосом. У дев'яти з них виникли полярні тільця, які свідчать про проходження поділу ооциту. Конфокальний імуногістохімічний аналіз показав також у них наявність веретень ділення метафази другого мейотичного поділу, що вказує на зрілість яйцеклітин.

Весь процес зайняв три тижні. Вирощені яйцеклітини, за словами вчених, мабуть, повністю готові до запліднення, але цей наступний крок експерименту вимагатиме отримання спеціальних дозволів.

Дана методика, крім можливості у великих деталях вивчати процес розвитку яйцеклітин, може стати важливим кроком для лікування безпліддя, в тому числі для жінок і навіть дівчаток, що піддаються хіміотерапії або променевої терапії. Вчені сподіваються, що в майбутньому можна буде заморожувати незрілі яйцеклітини перед початком лікування, щоб потім змушувати їх дозрівати в лабораторних умовах і використовувати для успішного запліднення.

А про те, як деякі ембріони ростуть взагалі без яйцеклітин, ви можете прочитати тут.