Ученые превратили кожу мышей в яйцеклетки

Японские молекулярные биологи впервые смогли превратить "перепрограммированные" клетки кожи мышей в полноценные яйцеклетки, оплодотворить их и вырастить нормальное потомство, способное самостоятельно размножаться.

За последние два десятилетия биологи научились превращать стволовые клетки в ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. Такие ткани могут стать "запчастями" на случай повреждения тела или лекарством для ряда дегенеративных заболеваний. Особое внимание привлекает трансформация стволовых клеток в половые клетки, пригодные для имплантации в тело человека.

Группа ученых под руководством Митинори Саито (Mitinori Saito) из университета города Киото (Япония) уже более пяти лет работает над получением полноценных половых клеток из "перепрограммированных" стволовых клеток и их эмбриональных аналогов, а также "заготовок" сперматозоидов и яйцеклеток.

Так, в августе 2011 года Саито и его коллеги научились выращивать сперматозоиды из зародышевых и "перепрограммированных" стволовых клеток и пересаживать их в семенники самцов мыши. Через год японские биологи успешно использовали полученный опыт для превращения стволовых клеток в "заготовки" яйцеклеток, которые они имплантировали в яичники бесплодной мыши и успешно получили потомство.

В своей новой статье команда Саито описывает последний логический шаг этой "трансмутации" – полное повторение всего процесса формирования женских половых клеток в пробирке, начиная с "чистых" стволовых клеток и заканчивая полноценными яйцеклетками.

Для решения этой задачи ученым пришлось модернизировать "искусственные яичники" из других типов зародышевых клеток, которые они использовали в предыдущих экспериментах, и добавить в них те гормональные сигналы, которые требуются для развития "заготовок" яйцеклеток в более "взрослые" типы половых клеток.

Весь процесс роста и взросления яйцеклеток, по словам биологов, длится примерно месяц. Дольше всего формируются "заготовки" половых клеток – на это уходит около трех недель, еще 11 дней уходит на их рост, и один день – на взросление. Продуктом этого процесса являются яйцеклетки, неотличимые по своим свойствам от "природных", но чуть отличающиеся от них набором активных генов.

Эти различия, как показали эксперименты по их имплантации и оплодотворению в утробе суррогатных матерей, могли сказаться на их фертильности – лишь 3% клеток успешно слилось с сперматозоидами, прикрепилось к стенкам матки и развилось в нормальный зародыш. Обычно, процедуру искусственного оплодотворения переживает почти две трети яйцеклеток, что на порядок больше, чем в случае с клетками Саито и его коллег.

Тем не менее, несмотря на такие проблемы, все успешно зачатые зародыши превратились в нормальных мышат, в поведении и в здоровье которых ученые не зафиксировали никаких отличий по сравнению с грызунами, выросшими "естественным" образом. И самки, и самцы, родившиеся из таких яйцеклеток, смогли оставить потомство самостоятельно, и не страдали от рака или дегенерации тканей.

Успешное завершение этих экспериментов, как отмечают Саито и его коллеги, дает нам новую надежду на то, что подобные методики выращивания яйцеклеток могут дать шанс многим бесплодным женщинам и мужчинам продолжить свой род, а также на "воскрешение" ряда вымерших животных, чьи образцы замороженных тканей остались у ученых.