211service.com
Odla dina egna ägg och spermier
För par som inte verkar bli gravida är en av de vanligaste orsakerna ägg- eller spermiekvalitet: spermier som aldrig når ägget eller som inte kan befrukta det när de väl är där, och ägg som motstår befruktning eller implantation i livmoderväggen. Nu, för första gången, har forskare förvandlat vuxna celler till ägg- och spermiecellsprekursorer, en prestation som en dag kan hjälpa infertila par att bli gravida med ett barn som delar deras DNA.
Bördig jord: Forskare vid UCLA fick iPS-celler att utvecklas till ägg- och spermiecellsprekursorer. Men innan de kunde göra det var forskarna tvungna att hitta ett sätt att identifiera och isolera dem från omgivande celler. Cellytmarkörer (visas här i grönt) tillät dem att göra just det.
Amander clark , en utvecklingsbiolog vid University of California, Los Angeles, skapade ägg- och spermieprekursorerna med hjälp av en befintlig linje av inducerade pluripotenta stamceller (iPS), så namngivna för deras förmåga att förvandlas till nästan vilken vävnadstyp som helst och prisade för sin potential inom regenerativ medicin. Hittills hade dock ingen visat att det var möjligt att driva iPS-celler för att spola tillbaka sina interna klockor hela vägen tillbaka till gamet- eller könscellstadiet.
Forskare hade tidigare visat att embryonala stamceller kunde producera ägg- och spermiecellsprekursorer. Men infertila par skulle behöva använda donatorägg eller spermier som erhållits från infertilitetskliniker. Fördelen med att använda en iPS-cell är att den har donatorns egen genetik, säger Clark. Vår forskning är många, många, många år ifrån att skapa en celltyp som skulle kunna befruktas och därför skapa ett friskt barn. Men detta är ett av de första stegen.
Studien belyser också skillnaderna mellan embryonala stamceller och iPS-celler, som har studerats under en mycket kortare tidsperiod. När Clark jämförde utvecklingspotentialen hos iPS-celler med embryonala stamceller, fann hon att de senare resulterade i ägg- och spermieprekursorer som var betydligt friskare, med färre kromosomavvikelser. (Denna skillnad kan vara ett stort hinder på vägen mot att använda iPS-celler på infertilitetskliniken.) Eftersom det [önskade] resultatet av att använda dessa celler är att producera ett friskt barn, är kvaliteten på en könscell avgörande för att säkerställa att du har fött ett friskt barn, säger Clark. Som ett resultat, konstaterar hon, kommer det att vara viktigt att etablera tester som kan fastställa kvaliteten på en könscell innan den kommer någonstans nära kliniken.
Det finns en verklig fara här: om du gör en könscell som inte är rätt, snarare än att hjälpa någon, skadar du dem, säger Peter Donovan , meddirektör för Sue and Bill Gross Stem Cell Research Center vid University of California, Irvine . Detta påpekar att vi kan behöva vara ännu mer försiktiga med detta.
Clark tror att kvaliteten på iPS-cellkönsceller har mycket att göra med hur den ursprungliga cellinjen bildades från början: för två år sedan använde forskare en metod som använder ett virus för att framkalla de genetiska förändringar som behövs för att omprogrammera en vuxen cell. Det viruset sätter sig också in i cellens DNA och kan orsaka cancer. Men nyare tekniker har skapat iPS-celler utan att integrera viralt DNA. Vi skulle vilja kunna använda dessa mer moderna, samtida iPS-celler för att se om den molekylära integriteten hos de könsceller vi härrör från dem förbättras, säger Clark.
Det är väldigt intressant, säger Renee Reijo Pera , direktören för Stanford University Center for Human Embryonic Stem Cell Research and Education. Jag tror att det kommer att bli ett fantastiskt verktyg för mänsklig genetik och för vissa potentiella behandlingar. Men hon varnar för att det är ett mycket tidigt steg. Forskare har arbetat med embryonala stamceller mycket längre och kan fortfarande bara locka dem till att utvecklas till könsprekursorceller. Det stora steget är fortfarande att komma, och det är att få ett mogen ägg eller spermiecell, säger hon. Det har visat sig vara en vägspärr än så länge.
Även med alla varningar är Donovan och Reijo Pera överens om att studien representerar ett stort steg framåt. Att studera iPS-inducerade könsceller in vitro kan göra det möjligt för forskare att förstå den komplicerade processen genom vilken könsceller bildas. Det i sig kan ha en stor inverkan på att förstå de underliggande mekanismerna för infertilitet, säger Donovan. Och det kan i sin tur hjälpa till att klargöra effekterna av toxiner på ett utvecklande embryo. Om vi förstår hur embryonal- och fosterperioden påverkas av giftiga miljöer kan vi förstå hur man skyddar könslinjen under utvecklingen, säger han.