Ponad dekadę temu, naukowcy stworzyli z mysich embrionalnych komórek macierzystych pierwotne komórki rozrodcze, czyli prekursory plemników i komórek jajowych. W następstwie tego procesu powstały funkcjonalne plemniki zdolne do wydania na świat potomstwa. Niestety, sam proces był bardzo skomplikowany i nie udało się go odtworzyć u innego gatunku. Teraz sztuka ta udała się ze szczurami.
Szczegóły opisano w Science i rzucają nowe światło na nasze rozumienie procesów tworzenia komórek rozrodczych. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego stworzyli pierwotne komórki rozrodcze ze szczurzych komórek macierzystych, które po przeszczepieniu do jąder gryzoni, rozwinęły się w funkcjonalne plemniki. Co ciekawe, użycie takich plemników w procesie zapłodnienia, zaowocowało zdrowym i płodnym potomstwem. To oznacza, że proces przeprogramowania jest skuteczny u kolejnego gatunku zwierzęcia. Ale jak można przełożyć to na ludzi, u których proces tworzenia komórek rozrodczych jest znacznie bardziej skomplikowany?
Dopiero drugi gatunek w historii
Mimo iż większość protokołu zastosowanego u myszy ponad 10 lat temu bez problemu udało się przenieść na szczury, wiele etapów trzeba było doprecyzować. Wcześniej nie było to możliwe.
Dr Toshihiro Kobayashi z Uniwersytetu Tokijskiego, jeden z naukowców biorących udział w badaniach, powiedział:
Kilka lat temu nie mieliśmy wystarczających informacji na temat rozwoju szczura. Wynikało to częściowo z ograniczonych wysiłków włożonych w konstruowanie genetycznie zmodyfikowanych szczurów w porównaniu z tym, co robiono na myszach.
Japońscy naukowcy stworzyli szczurze mutanty, które pozwoliły im na wizualizację rozwoju pierwotnych komórek rozrodczych in vivo. Zastosowano markery fluorescencyjne do śledzenia ekspresji genów kluczowych dla transformacji komórek macierzystych w pierwotne komórki zarodkowej.
Środowisko naukowe chwali podejście Japończyków. Badania potwierdzają, że proces transformacji komórek macierzystych w pierwotne komórki rozrodcze jest skuteczny w przypadku myszy i szczurów. Trzeba być ostrożnym w ekstrapolacji uzyskanych wyników na inne gatunki (zwłaszcza ludzi), ale to obiecujące “światełko w tunelu”. Oczekuje się, że nowa metoda może być użyteczna w ratowaniu gatunków zagrożonych wyginięciem – potrzeba jednak czasu i optymalizacji warunków gametogenezy.
Trzeba także pamiętać, że gametogeneza in vitro może być użytecznym narzędziem do tworzenia szczurzych modeli ludzkich chorób na potrzeby farmaceutyczne. Myszy nie nadają się do wszystkich eksperymentów.
Oczywiście, celem ostatecznym jest pomóc ludziom dotkniętych niepłodnością. Zanim to jednak będzie możliwe, czeka nas wiele pracy i wiele eksperymentów na różnych innych gatunkach.