openscience

Οι επιστήμονες κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν βλαστοκύτταρα που προέρχονται από το δέρμα υπογόνιμων ανδρών για να παράξουν πρόδρομα κύτταρα σπέρματος. Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Reports, δίνει την ελπίδα ότι μια μέρα οι επιστήμονες ίσως είναι σε θέση να παράγουν σπέρμα που θα μπορεί να χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση των προβλημάτων γονιμότητας σε ορισμένους άνδρες.

Η υπογονιμότητα επηρεάζει περίπου το 10-15% των ζευγαριών και οι μεταλλάξεις στο χρωμόσωμα Υ που επηρεάζουν την παραγωγή του σπέρματος, είναι εκπληκτικά συχνές. Ειδικότερα, πολλοί άνδρες έχουν αλλοιώσεις στο γονίδιο AZF, οι οποίες είναι δυνατόν να οδηγήσουν σε μια ποικιλία αποτελεσμάτων, όπως η πλήρης απουσία σπέρματος ή ο πολύ χαμηλός αριθμός σπερματοζωαρίων.

Στη συγκεκριμένη μελέτη, οι επιστήμονες πήραν δείγματα δέρματος από 3 υπογόνιμους άνδρες με μεταλλάξεις στο γονίδιο AZF και από 2 γόνιμους άνδρες ως δείγματα ελέγχου. Οι υπογόνιμοι άνδρες δεν παρήγαγαν καθόλου σπέρμα, μια κατάσταση γνωστή ως αζωοσπερμία. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν αυτά τα κύτταρα δέρματος ή αλλιώς δερματικούς ινοβλάστες, με σκοπό την παραγωγή επαγόμενων πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSCs). Τα κύτταρα iPSCs έχουν την ικανότητα να μετατρέπονται σε σχεδόν οποιοδήποτε τύπο κυττάρου στο σώμα.

Μεταμόσχευσαν αυτά τα μη διαφοροποιημένα κύτταρα iPSCs σε ένα συγκεκριμένο τμήμα των γεννητικών οργάνων ποντικών που ονομάζονται σπερματοφόροι σωληνίσκοι, όπου και δημιουργούνται οι γαμέτες, δηλαδή τα αναπαραγωγικά κύτταρα. Βρήκαν, λοιπόν, ότι τα βλαστοκύτταρα διαφοροποιήθηκαν σε πρόδρομα κύτταρα παρόμοια με σπέρμα, τα οποία ήταν πολύ παρόμοια με τα εμβρυϊκά κύτταρα σπέρματος. Τα σπερματικά κύτταρα είναι αυτά που δημιουργούν τους γαμέτες. Αυτά τα παρόμοια με σπέρμα κύτταρα, όμως, δεν προχώρησαν στο σχηματισμό ώριμων σπερματοζωαρίων, πιθανόν εξαιτίας των διαφορών μεταξύ ανθρώπων και ποντικών. Μία άλλη ατυχής παρατήρηση ήταν ότι τα κύτταρα που εγκατέλειψαν τους σωληνίσκους, προχώρησαν στο σχηματισμό όγκων στα ποντίκια, γεγονός που προφανώς αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό πρόβλημα ασφαλείας για την υγεία.

Διαπίστωσαν επίσης ότι τα βλαστοκύτταρα από τους γόνιμους άνδρες ήταν καλύτερα στη διαφοροποίηση σε γεννητικά κύτταρα από ό,τι εκείνα των υπογόνιμων ανδρών, αν και το γεγονός ότι τα κύτταρα από υπογόνιμους άνδρες μπορούσαν να παράξουν γεννητικά κύτταρα, ήταν από μόνο του εντυπωσιακό, μιας και οι μεταλλάξεις στο γονίδιο AZF, μερικές φορές προκαλούν πλήρη απουσία γεννητικών κυττάρων. Παρόλο που είναι ακόμα, βέβαια, νωρίς, αυτή η μελέτη γεννά την ελπίδα ότι με τις κατάλληλες μικρορυθμίσεις, οι επιστήμονες μπορεί στο τέλος να είναι σε θέση να αναπτύξουν γεννητικά κύτταρα που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους άνδρες με προβλήματα γονιμότητας.

Η μελέτη αυτή μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως ένα μοντέλο που θα μπορούσε να διευρύνει τις γνώσεις μας για το σχηματισμό των σπερματοζωαρίων στο έμβρυο, επιτρέποντας στους επιστήμονες να καταλάβουν τι συμβαίνει πολύ νωρίς στην ανάπτυξη. Μελλοντικές εργασίες θα μπορούσαν να επικεντρωθούν στην επανάληψη αυτής της μελέτης σε πιο στενούς συγγενείς μας, όπως τα πρωτεύοντα θηλαστικά, κάτι που θα μπορούσε να παρέξει περισσότερο ελπιδοφόρα αποτελέσματα.