Teadlased kasvatavad esimest korda labori seemnerakkude eellasi inimverest

Rahvusvaheline teadlasrühm Pennsylvania Ülikoolist kasvatas laboritingimustes inimese vererakkudest seemnerakkude eellasi, spermatogoone. Katse viidi läbi hiireneerude abil, mis tagasid rakkudele toitainete varustuse. Täielikku küpsust rakud ei saavutanud, kuid teadlaste sõnul on tegu läbimurdega viljatusuuringute vallas.

Pennsylvania Ülikooli teadlase Kotaro Sasaki juhitud rahvusvaheline töörühm kasvatas esimest korda laboritingimustes inimese vererakkudest seemnerakkude eellasi ehk spermatogoone. Tulemused näitavad, et verest pärit rakud suudavad laboritingimustes läbida üllatavalt pika arengutee.

Kuidas katse toimus

Teadlased võtsid aluseks tavalised täiskasvanud inimese vererakud ja programmeerisid need tagasi varajasse staadiumisse, nn indutseeritud pluripotentseteks tüvirakkudeks (iPS-rakud). Seejärel suunati rakkude areng keemiliste signaalainetega sugurakkude suunas.

Kriitilise sammuna lisasid teadlased inimrakkudele hiire arenevate munandite tugirakud, mis matkisid loomulikku munandikeskkonda. Loodud rakukobar siirdati seejärel elusloomaks jäänud hiire neerule, kus tihe veresoonte võrgustik pakkus arenevatele rakkudele vajalikke toitaineid. Kuus kuud hiljem olid neerul kasvanud koest arenenud spermatogoonid.

Miks see on oluline

Meeste viljatus on maailmas üha levinum probleem. Ligikaudu pooltel juhtudel jääb lastetuse täpne põhjus arstidele teadmatuks, osalt seetõttu, et spermide arengut, eriti selle varasimaid etappe, on inimestel uurida pea võimatu nii eetiliselt kui ka praktiliselt.

Sasaki sõnul pakub uus saavutus mudelit, millega uurida juba looteeas kujunevaid viljatuse algpõhjuseid, häireid, mida seni polnud tehniliselt võimalik jälgida.

Kus katse pidurdus

Spermatogoonid jäid eellasstaadiumisse ega läbinud viimast jagunemist. Elujõulisi küpseid seemnerakke sellest katsest ei saadud.

Teadlaste hinnangul jäi areng pidama kahe liigi bioloogilise kokkusobimatuse taha: hiire tugirakud ei suuda anda inimrakkudele täpseid hormonaalseid signaale, mida täielik küpsemine nõuab. Uuringu kaasautor, reproduktiivbioloog Eoin Whelan tõi välja, et järgmine suur ülesanne on leida õige biokeemiliste signaalide komplekt, täpselt need inimhormoonid, mis suunavad spermatogooni küpsemist spermiks.

Kitsaskoha ületamiseks plaanivad bioloogid loobuda hiirekudedest ja asendada need inimese enda rakkudest loodud kunstlike munanditega, mis tagaks arenevatele sugurakkudele liigiomase keskkonna.

Sasaki rõhutas, et kliiniline rakendus on praegusest edusammust hoolimata veel aastate kaugusel.