Tutkijat ovat onnistuneet ohjelmoimaan kantasoluja uudelleen siittiöiden sukusoluiksi.

Tutkijat ovat jo pitkään yrittäneet tuottaa siittiöitä ja munasoluja laboratoriossa. Tämä ei ainoastaan auttaisi heitä ymmärtämään paremmin yhtä perustavanlaatuisimmista biologisista prosesseista, vaan myös mahdollisesti kehittämään uusia tapoja auttaa hedelmättömiä pariskuntia. Useat tutkimusryhmät ovat viime vuosina edistyneet jonkin verran käyttämällä alkion kantasoluja, jotka teoriassa kykenevät muuntumaan minkä tahansa tyyppisiksi soluiksi, mutta kukaan ei ole onnistunut tuottamaan elinkelpoisia sukupuolisoluja.

Kioton yliopiston tutkijat ovat äskettäin löytäneet keinon ohjelmoida hiiren alkion kantasoluja uudelleen siittiöiden esiasteiksi ja tuottaa näin saatujen siittiöiden avulla normaaleja hiiriä. Heidän tutkimuksensa voisi lopulta johtaa uusiin hoitoihin miesten hedelmättömyyteen. Tutkimusryhmän johtajan, biologi Mitinori Saitoun, mukaan tämä edellyttäisi kuitenkin useiden "erittäin vaikeiden" teknisten ja eettisten kysymysten ratkaisemista.

Kuten tiedetään, siittiöt ja munasolut kehittyvät primaarisista eli alkukantaisista sukusoluista (PGC). Primaariset sukusolut muodostuvat alkionkehityksen alkuvaiheessa epiblasteiksi kutsutusta solumassasta. Muutama vuosi sitten tiedemiehet oppivat ottamaan epiblastisoluja hiiren alkiosta ja muuntamaan ne epiblastikantasoluiksi, jotka kykenevät pitkäaikaiseen uusiutumiseen laboratoriossa. Tutkijat toivoivat, että tällaisia soluja voitaisiin käyttää primaaristen sukusolujen ja lopulta siittiöiden ja munasolujen hankkimiseen. Mutta vuosien kokeiluista huolimatta kukaan ei ole vielä onnistunut. Japanilaiset tiedemiehet ovat tulleet siihen tulokseen, että kun laboratoriossa saadut epiblastikantasolut saavat kyvyn kasvaa pitkään, ne menettävät kyvyn muodostaa sukusoluja.

Niinpä he muuttivat lähestymistapaansa ja päättivät viljellä hiiren alkion kantasoluja kasvutekijöiden seoksessa saadakseen epiblastisolujen kaltaisia soluja, jotka elävät vain muutaman päivän. Tutkijat havaitsivat, että kahden päivän ikäisiä soluja voitaisiin käyttää primaarisukusolujen kaltaisten solujen saamiseksi. Kun näitä primaarikantasoluja injektoitiin hiirten kiveksiin, jotka eivät kyenneet tuottamaan omia siittiöitä, ne kypsyivät siittiöiksi, jotka hedelmöittivät munasoluja onnistuneesti in vitro -kokeissa. Tutkijat istuttivat syntyneet alkiot sijaisäitiin, jotka tuottivat normaaleja jälkeläisiä. Tällä epätavallisella tavalla syntyneet hiiret kasvoivat hedelmällisiksi naaraiksi ja uroksiksi ja myöhemmin myös terveiksi jälkeläisiksi. Samalla tavalla hedelmällisiä jälkeläisiä voidaan saada aikuisen ihosoluista erilaistetuista indusoiduista pluripotenteista kantasoluista (iPSC).

"Voin vain sanoa, että vau! Tämä on läpimurto!" sanoi Orly Lacham-Kaplan, lisääntymisbiologi Monashin yliopistosta Australiasta.

Työ tarjoaa todisteita siitä, "että alkion kantasoluista peräisin olevat alkukantaiset sukusolut voivat kehittyä toimiviksi sukusoluiksi", sanoo Kalifornian yliopiston Los Angelesin biologi Amander Clark, joka kutsuu japanilaisten tutkijoiden työtä "ratkaisevaksi läpimurroksi ymmärryksessämme siitä, miten sukusolut kehittyvät".

Saiton mukaan on vielä monia esteitä voitettavana. He haluaisivat oppia, miten kypsän siittiön tuottaminen tapahtuu koko prosessissa suoraan laboratoriossa sen sijaan, että kiveksiin ruiskutettaisiin alkukantaisia sukupuolisoluja kypsytettäväksi. Toinen tavoite on tuottaa munasoluja in vitro, ei vain itse prosessin ymmärtämiseksi, vaan myös lopulta hedelmättömien naisten auttamiseksi. Mutta ensin, jotta tulokset voidaan siirtää klinikalle, heidän on selvitettävä, toimiiko heidän löytämänsä "resepti", joka on osoittautunut niin tehokkaaksi hiiren kantasoluilla, myös ihmissoluissa.

[ 1 ], [ 2 ]