Kmenové buňky neplodných mužů udělají zárodečné buňky po přenesení do myši

Lidé zatím stále přibývají, i když to podle všeho nepotrvá věčně. Zároveň se stále častěji mluví o neplodnosti, která pronásleduje obě pohlaví. Odborníci se teď snaží narůstající lavině neplodnosti čelit, za pomoci stále důmyslnějších triků. Nedávno vyšlo najevo, že úspěšným trikem může kupodivu být i přenesení kmenových buněk pokožky neplodných mužů do reprodukční soustavy úplně jiného druhu - laboratorní myši.

Přišla na to se svým týmem Renee Reijo Pera ze Státní univerzity vMontaně, která je bývalou ředitelkou stanfordského centra Center for Human Embryonic Stem Cell Research and Education. Zkoumali neplodnost u mužů s azospermií, kteří mají v semenu velmi málo živých spermií anebo vůbec žádné.

Na rozdíl od celé řady genetických, buněčných i fyziologických mechanismů se lidské rozmnožování se v mnoha ohledech liší od běžných laboratorních organismů, myši nevyjímaje. Další problém, který velmi ztěžuje výzkum lidské (ne)plodnosti spočívá v tom, že řada klíčových kroků procesu lidského rozmnožování, jako je vývoj primordiálních zárodečných buněk, probíhá pár dnů či týdnů po početí.

Badatelé odebrali vzorky kůže od pěti mužů a vytvořili z nich indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC). Tři z těchto mužů byli neplodní kvůli mutaci v oblasti AZF1 na chromozomu Y, která jim zabraňuje tvořit spermie, dva muži byli normálně plodní. Když tyhle buňky přenesli do reprodukční soustavy laboratorních myší, tak tam z nich vznikly lidské primordiální zárodečné buňky. Za normálních okolností by z nich pak vznikly spermie, v myších se ale jejich vývoj zastavil, jak u neplodných, tak i u plodných mužů, zřejmě kvůli zásadním rozdílům myší a lidské reprodukční soustavy. Každopádně je ale velkým překvapením, že kmenové buňky neplodných mužů vůbec zvládly vytvořit alespoň nějaké primordiální zárodečné buňky.

Podle Michaela Eisenberga ze Stanfordu nabízí výzkum Perové a spol. skvělou příležitost využít při léčbě azospermické neplodnosti znalosti o chování kmenových buněk. Ukazuje se, že při tvorbě spermií sice hraje velikou roli genetika, její potíže ale lze překonat jinými cestami. Perová už v roce 2009 dokázala vytvořit funkční primordiální zárodečné buňky z lidských embryonálních kmenových buněk. S jejich použitím je ale spojená celá řada problémů. Je to technicky poměrně obtížné a embryonální kmenové buňky nejsou z pochopitelných důvodů vhodné pro rodiče, kteří si přejí mít dítě se svými vlastními geny. Nová metoda s indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami pocházejícími z kůže, je podle všeho mnohem slibnější.

Vědci zjistili, že se úspěšnost kmenových buněk ve vytváření primordiálních buněk liší mezi neplodnými a plodnými muži. U neplodných mužů jich vznikalo 50 až 100 krát méně. Nicméně, i tak je tento výzkum cenný pro pochopení různých aspektů lidské neplodnosti a mohl by vyústit v celou řadu zajímavých aplikací. Jednou z možností je navrácení plodnosti mužům, kteří podstoupili intenzivní protinádorovou léčbu. Pokud bychom dokázali udělat z jejich kožních buněk spermie, mohli by se zase stát biologickými otci vlastních dětí. Neplodnost je přitom jedním z nejběžnějších a nejobávanějších vedlejších důsledků léčby rakoviny, hlavně pro mladé chlapce a muže.

Perová a její spolupracovníci se teď chystají ke xenotransplantacím lidských kmenových buněk do jiného druhu primáta. Také je zajímá, jak další mutace spojené s neplodností ovlivňují produkci primordiálních zárodečných buněk Určitě se brzy dozvíme víc.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka PhD.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje: (orig). Cell Reports online 1. 5. 2014.

(doplň.) Stanford University Medical Center News 1. 5. 2014.