3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Человеческие сперматозоиды вырастили в чашке Петри

Сперматозоиды против вирусов: как повысить рождаемость

МОСКВА, 24 янв — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Есть вирусы, проникающие в семенники мужчины и задерживающиеся там надолго — порой на всю жизнь. Эта проблема привлекла внимание ученых, поскольку возникла надежда на лечение некоторых случаев бесплодия.

Зловещую славу вирусу Зика принесла его способность вызывать серьезные пороки развития плода в материнской утробе. Мало того, согласно последним данным, вирус Зика поражает сперматозоиды и сохраняется в семенниках в течение нескольких недель после того, как человек выздоровел и следы инфекции исчезли из крови и мочи.

«Что происходит дальше с инфицированными вирусом сперматозоидами, никто не знает. Таких данных в научной литературе нет», — рассказывает РИА Новости доктор биологических наук Елизавета Брагина из Института физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ, первый автор обзора «Spermatozoon as a Vehicle for Viruses» («Сперматозоиды как носители вирусов»).

Однажды, исследуя мужскую сперму с помощью электронной микроскопии, Брагина увидела, что сперматозоид поражен вирусом герпеса. Это ее заинтересовало, и она поделилась открытием с медиками. Известно, что такие вирусы, как ВИЧ, гепатит C или герпес, передаются при половом контакте. А могут ли притаившиеся в сперматозоиде вирусы поразить яйцеклетку и затем зародыш в утробе? Это в науке называется вертикальным переносом.

«Вертикальный перенос четко показан для вируса гепатита B. Много работ подтверждают это на клиническом материале и модельных системах на животных. В Китае наблюдали за парами, в которых мужчина инфицирован герпесом, а женщина — нет, однако беременность прерывалась спонтанным выкидышем. Ученые выделили вирусы герпеса из спермы и нерожденного плода, доказав методами молекулярной биологии, что они идентичны. Все подобные работы свидетельствуют: инфицирование яйцеклетки через сперму часто приводит к остановке развития эмбриона «, — продолжает исследовательница.

Клинических данных о том, что ВИЧ передается от сперматозоида к яйцеклетке, нет. Есть только косвенные подтверждения в опытах на хомячках, когда яйцеклетку грызуна оплодотворяли в чашке Петри инфицированным человеческим сперматозоидом. Вирус был замечен уже на стадии двух бластомеров, затем зародыш прекращал развиваться. Впрочем, выяснился и обнадеживающий факт: заражены всего 2-3% сперматозоидов больного ВИЧ. То есть вероятность вертикального переноса невелика. Аналогичные результаты получены для вируса папилломы человека и гепатита B. У их носителей в среднем более здоровое потомство, поскольку яйцеклетку наверняка настигнет незараженный вирусом сперматозоид. Если же ей не повезет и она подцепит вирусный, то эмбрион погибнет еще в утробе.

«Организм защищается. Когда вирусная инфекция поражает зародыш, он просто перестает развиваться», — говорит Брагина и уточняет, что все-таки ВИЧ-инфицированные мужчины чаще всего пользуются услугами центров репродукции, где их сперматозоиды сначала тщательно очищают. В 90% случаев после очистки вирус в семенной жидкости не обнаруживают, а остальным предлагают воспользоваться банком донорской спермы.

О вертикальном переносе герпеса прямых данных тоже нет. Косвенные свидетельства основаны на наблюдениях за мужчинами, не раз пытавшихся стать отцами, но безуспешно: беременность супруги неизменно оканчивалась выкидышем. У таких мужчин часто выявляют в сперме вирус герпеса.

«В совместной работе с коллегами с кафедры клинической андрологии РУДН мы показали, что если мужчин с герпесом пролечить, число удачных беременностей повышается. Правда, это относится к вспомогательным репродуктивным технологиям, но такие же сведения поступают и о естественной беременности», — говорит Брагина.

По ее словам, в России есть врачи, обращающие внимание на эти работы и отправляющие супруга на анализы, если видят, что женщина перенесла пять-шесть привычных выкидышей или несколько неудачных искусственных оплодотворений, когда эмбрион застывает в развитии. Выявив герпес, мужчину лечат, после чего среди таких пар число удачных беременностей вырастает вдвое.

Здоровые сперматозоиды впервые выращены вне яичек

Ученые впервые получили жизнеспособную сперму в пробирке

Специалисты из Университета Йокогамы в Японии смогли вырастить здоровых сперматозоидов мыши вне тела животных, пишет New Scientist. Если данный эксперимент удастся повторить с половыми клетками человека, это может привести к новым способам лечения бесплодных мужчин, утверждают врачи.

Читать еще:  При вращении головой хруст в шее

В ходе исследования ученые извлекли сперматозоиды из семенников новорожденных мышат, которые еще не начали производить сперму. После этого клетки поместили в агарозный гель, пропитанный питательными веществами и гормонами, такими как эмбриональная телячья сыворотка и тестостерон. Для того, чтобы определить степень созревания сперматозоидов, белок, который присутствует в половых клетках только взрослых мышей, был отмечен особыми флюорохромами, таким образом, что вещество светилось зеленым цветом. Спустя месяц культивации образцов, светящийся белок был идентифицирован почти в половине клеток.

После оплодотворения выращенными сперматозоидами яйцеклеток, полученных от обычных самок мышей, были созданы нормальные эмбрионы. После имплантации эмбрионов в тело грызунов, мыши произвели на свет здоровое потомство, которое было в состоянии спариваться и рожать мышат.

Кроме того, ученые подтвердили, что ткани яичек могут быть заморожены и затем разморожены без повреждений.

«Люди пытались сделать это в течение многих лет, но потребовалось очень много проб и ошибок. Ключ к успеху — это терпение. Мои коллеги работали в лаборатории до тех пор, пока не нашли гарантированный способ сохранить сперматозоидов в чашке Петри живыми и удовлетворить все их потребности в питательных веществах», — заявил цитолог из Северо-Западного университета в Чикаго Эрвин Голдберг.

Ранее проводимые исследования с использованием различных методов достигли аналогичных, но менее обнадеживающие результатов. В 2006 году исследователи из Университета Ньюкасла в Великобритании, смогли вырастить сперматозоиды из эмбриональных стволовых клеток мыши, но большая часть потомства преждевременно погибла.

Если ученые смогут превратить клетки бесплодного человека в здоровые сперматозоиды, это поможет решить целый ряд проблем репродуктивной медицины. К примеру, технология сможет помочь мальчикам, больным раком, которые еще не достигли половой зрелости: их половые клетки можно будет заморозить и сохранить от воздействия лучевой терапии.

Как сообщали ЮГА.ру, новое исследование, проведенное специалистами из Университета Турку в Финляндии, показало, что качество и количество спермы у мужчин значительно ухудшилось за последнее десятилетие. Этому способствует воздействие промышленных химикатов, а также чрезмерное употребление кофе, ожирение и частое использование мобильных телефонов и ноутбуков.

Значительно улучшает качество спермы ежедневный секс, который снижает шансы возникновения мутаций в ДНК, и полигамия. При этом представления о том, что каждый оргазм сокращает мужчине жизнь, к счастью, оказались ошибочны. Также известно, что количество здоровых сперматозоидов может являться индикатором интеллектуальных способностей человека.
А недавно исследователи доказали, что женское тело устраивает сперме проверку качества, позволяя оплодотворять яйцеклетку сперматозоидам одного мужчины и не пропуская половые клетки другого.

Кроме того, ученые обнаружили, что половые клетки и сами обладают подобием интеллекта: для повышения шансов на оплодотворение они способны распознавать друг друга и даже объединяться в конкурирующие группировки.

Неоднократно доказано, что стабильная, активная и счастливая половая жизнь помогает справиться с лишним весом и улучшить форму. Ежедневный секс предотвращает развитие остеопороза, сердечных приступов и рака простаты и стимулирует клетки серого вещества головного мозга.

Кроме того, секс полезен для успеваемости в период сессии, помогает чувствовать себя в безопасностии, в сочетании с употреблением кофе и курением сигар, увеличивает продолжительность жизни и защищает сердце даже после инфаркта. При этом, нерегулярный секс способен отрицательно сказаться на состоянии сердечно-сосудистой системы. Также доказано, что секс благоприятно сказывается на росте нервных клеток и работе мозга и уменьшает тревожность.

Ученые предсказывают, что в течение ближайших 10 лет достижения в области экстракорпорального оплодотворения позволят добиться 100% успеха, и человеческие эмбрионы можно будет выращивать в специальных инкубаторах, управляемых при помощи компьютера, и секс перестанет быть средством размножения.

Впрочем, есть вероятность и того, что секс потеряет связь не только с оплодотворением, но из партерами из числа Homo Sapiens — ученые утверждают, что секс-роботы в скором будущем станут неотъемлемой частью нашей жизни.
Так, основатель Европейской исследовательской сети по изучению роботов Хенрик Кристенсен предсказывает появление секс-киборгов уже в 2011 году. А доктор Дэвид Леви, автор недавно вышедшей книги «Любовь и секс с роботами», считает, что к 2050 году они будут практически неотличимы от людей.

Сперматозоид из пробирки — мужчины не нужны?

Ученым из Йокогамы удалось ранее невозможное: вырастить жизнеспособные искусственные сперматозоиды. Половые клетки «из пробирки» помогут бесплодным парам, где мужчина страдает некроспермией, завести детей. Этот недуг часто является результатом облучения — так что для Японии, пережившей трагедию «Фукусимы», данная проблема может стать особенно актуальной.

Читать еще:  Скрининг рака: какие исследования необходимо пройти

Недавно японские ученые из Университета Йокогамы опубликовали результаты своих последних экспериментов по созданию искусственных сперматозоидов. По их заявлению, испытания прошли успешно — большинство получившихся мужских половых клеток были абсолютно «работоспособны», и когда их «познакомили» с яйцеклетками, то сразу же приступили к оплодотворению. Причем дети, получившиеся в результате подобного процесса, родились совершенно здоровыми.

Правда, сразу хочу огорчить тех, кто подумал, что теперь-то мужчины уж точно будут лишними на нашей планете — речь идет не о человеческих, а о мышиных сперматозоидах. Да и искусственными на самом деле их назвать достаточно сложно — ведь данные половые клетки не были созданы людьми, словно знаменитая микоплазма Крейга Вентера, от начала и до конца. Они были выращены из предшественников мужских половых гамет (сперматоцитов первого порядка), однако это произошло не в организме мышей-самцов, а в лабораторных условиях (или, как говорят неспециалисты, «в пробирке»).

До сих пор подобного не удавалось достичь вне живого организма. Сперматоциты первого порядка в искусственных условиях чувствовали себя хорошо, но вот делиться с помощью мейоза (деления, в результате которого из клеток с двойным набором хромосом получаются таковые с одинарным) никак не желали. А если вдруг и начинали, то делали это, что называется, «вкривь и вкось», в результате чего 80% получившихся сперматозоидов оказывались непригодными к оплодотворению, а оставшиеся, хоть и могли сделать это, но все же приводили к рождению мышат с разными генетическими дефектами.

Почему преодолеть «мейозный барьер» оказалось так сложно? Для того, что бы понять это, следует вспомнить, что представляет собой данная разновидность деления. Как мы помним, перед делением обычной клетки ее набор хромосом удваивается, и непосредственно перед процессом становиться не двойным, а четверным. После чего клетка делится на две, каждая из которых содержит двойную порцию хромосом.

А вот при мейозе все происходит куда сложнее — сначала сперматоцит первого порядка делиться как обычная клетка, на два сперматоцита второго порядка, которые, как им и положено, обладают двойным набором хромосом. Практически сразу, не удваивая своего ДНК, они делятся на четыре сперматозоида с одинарной порцией наследственного вещества у каждого. При этом все это происходит, что называется, «на автомате», ведь никакого генетического контроля со стороны клеточного ядра при его делении быть не может (с ДНК, которая свернута в хромосому, невозможно считать информацию).

А если дело обстоит так, то все внешние условия, в которых происходит этот сложный процесс, должны быть абсолютно стабильными. Любое изменение температуры, влажности или кислотности сразу же приведет к нарушению работы механизма деления, а то и к полной остановке сперматогенеза. Именно поэтому долгое время и не удавалось запустить мейоз «в пробирке» — даже при современных технологиях ученым достаточно сложно соблюдать данное правило. Однако аккуратным и пунктуальным японским эмбриологам, судя по всему, это удалось.

Группа ученых во главе с доктором Такехико Огава для проведения эксперимента воспользовались клеточной культурой, взятой из семенников лабораторных мышей. Поскольку она храниласьв замороженном виде, сначала пришлось аккуратно и медленно разморозить их, после чего они были помещены в идеально подобранные условия, напоминавшие таковые внутри половых желез грызунов. Процесс «созревания» сперматозоидов длился достаточно долго — около 2-х месяцев (в организме мышей это происходит быстрее). Из полученных гамет больше половины оказались абсолютно нормальными.

После этого получившихся «микрофранкенштейнов» ввели самкам мышей, которые сразу же забеременели. В итоге все они родили здоровых мышат, которые, как это выяснилось впоследствии, также произвели на свет абсолютно здоровое потомство. Это говорит о том, что эксперимент по созданию искусственных сперматозоидов увенчался полным успехом.

Исследователи считают, что через какое-то время будет вполне возможно создавать таким же образом искусственные сперматозоиды человека. Это поможет бесплодным парам, где мужчина страдает некроспермией (дефект организма, при котором сперматогенез идет не правильно и гаметы получаются нежизнеспособными) наконец-то завести детей. Кстати, поскольку некроспермия часто является результатом радиоактивного облучения, для нынешней Японии, пережившей катастрофу на АЭС «Фукусима», эта проблема может стать особенно актуальной.

Читать еще:  Езда на велосипеде укрепляет иммунитет

Однако данный метод позволяет получать искусственные сперматозоиды из их предшественников, то есть из половых клеток. Но если вдруг и они в человеческом организме окажутся дефектными? Можно ли будет сделать гаметы из обычных клеток организма. Многие эмбриологи считают, что да.

Два года назад сотрудникам Медицинской школы Стэнфордского университета (США) уже удалось «уговорить» эмбриональные стволовые клетки человека стать клетками-предшественниками яйцеклеток и сперматозоидов. Группа эмбриологов под руководством доктора Рене Рейхо Пера обработали стволовые клетки, полученные из человеческих эмбрионов белками, которые стимулируют образование гамет. Кроме того, В дополнение к этому стволовые клетки были избавлены от метильных групп своих ДНК, которые наделяют их конкретными чертами, препятствующими способности клеток становиться предшественниками гамет.

Одновременно ученым удалось стимулировать работу генов DAZ и BOULE, которые как раз и регулируют процесс образования половых клеток. В результате одновременная высокопродуктивная работа всех этих генов позволила эмбриологам создать клетки с одинарным набором хромосом, то есть практически сперматозоиды и яйцеклетки. Правда, настоящими мужскими гаметами в итоге стали лишь 2% стволовых клеток, а нормальную яйцеклетку получить так и не удалось.

Интересно, что в конце прошлого года группа ученых из Техасского университета практически повторила работу команды г-жи Пера, получив сперматозоиды из стволовых клеток костной взрослых мышей. Результат получился более впечатляющим — гаметами в итоге стали 30% клеток. Однако только в двух из двенадцати случаях мыши-самки, которым ввели данные сперматозоиды, смогли родить здоровое потомство.

Тем не менее, опыты по превращению стволовых клеток в половые до сих пор продолжаются. Уже никто не сомневается в том, что через пару лет ученые смогут получать сперматозоиды из любых стволовых клеток человеческого организма. А, возможно, и яйцеклетки тоже. Некоторые, правда, опасаются, что как только это произойдет, то процесс размножения человечества, описанный в знаменитой антиутопии Хаксли «Новый дивный мир», станет реальностью. Хотя с другой стороны, нужно ли этого бояться.

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Китайские ученые вырастили сперматозоиды

Сперматозоиды, созданные в лаборатории из стволовых клеток, впервые в истории успешно оплодотворили яйцеклетку и дали начало новой полноценной жизни.

Об этом профессор Китайской академии наук Ксяо Янг Чао (Xiao-Yang Zhao) сообщил на страницах журнала Cell.

Ученые из КНР запрограммировали эмбриональные стволовые клетки мышей таким образом, чтобы они дифференцировались до сперматид – предшественников зрелых половых клеток, которые в результате цикла изменений трансформируются в нормальные сперматозоиды.

Стволовые клетки помещали в особую культуру, содержащую половые гормоны и питательные вещества, что приводило к их быстрому дозреванию до сперматид. Это примитивная форма половых клеток, которая содержит такой же генетический материал, однако не имеет «хвостиков».

Именно сперматиды ученые имплантировали в яйцеклетки мышей. Их слияние с яйцеклетками привело к появлению на свет абсолютно нормальных мышат. Успех этой работы открывает перед врачами новый уровень лечения бесплодия.

Из 191 оплодотворенных таким путем яйцеклеток родилось всего 9 мышат, которые дожили до полового созревания и смогли дать потомство. Показатели пока не впечатляют, но сам способ!

Применяя аналогичную технологию на человеке, можно вырастить здоровые полноценные сперматозоиды из стволовых клеток пациента, просто взяв у него образец крови. С такой технологией стать счастливым отцом сможет, в принципе, даже мужчина без семенников.

Но до внедрения этой новинки в клиническую практику должно пройти время. Исследователям предстоит убедиться, что манипуляции с клетками не приведут к каким-либо нежелательным долговременным последствиям для потомства, в том числе генетическим.

«На сегодняшний день мы видим, что потомство, полученное таким путем, здоровое и плодовитое. Нам еще предстоит исключить возможные долговременные риски и развеять этические сомнения, прежде чем перейти к созданию человеческих сперматозоидов», — сказал Ксяо Янг Чао в интервью телекомпании ВВС.

Его американский коллега Нам Тран (Nam Tran), исследователь стволовых клеток из Университета Калифорнии в Сан-Франциско, называет это открытие «колоссальным прорывом». В интервью изданию The Scientist ученый выразил уверенность, что оно приведет к значительным переменам в науке независимо от того, удастся ли внедрить метод в клиническую практику.

Константин Моканов: магистр фармации и профессиональный медицинский переводчик

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector