Крошечному полупрозрачному яйцу, заключенному в специальный лабораторный гель, было всего 30 дней, но его четырехнедельный день рождения заставил исследователей тихо отпраздновать. Это был первый случай, когда кто-либо успешно вырастил незрелые яйцеклетки женщины, содержащиеся в крошечном мешочке, называемом фолликулом, до здоровой и почти зрелой яйцеклетки в лаборатории. Когда яйцо полностью созреет, оно готово к оплодотворению.
Исследователи из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета завершили первый важный шаг в разработке новой техники, которая, в случае успеха на следующих этапах, может в конечном итоге предоставить новый вариант фертильности для женщин, лечение рака которых разрушает их способность к воспроизводству.
Почти зрелые фолликулы, выращенные в течение 30 дней в лаборатории, были извлечены из ткани яичников онкологических больных до того, как они начали химиотерапию и лучевую терапию, которая разрушила бы их фертильность. Больные раком из Северо-западной мемориальной больницы согласились участвовать в экспериментальном исследовании фертильности, которое финансировалось Национальным институтом здоровья.
"Имея возможность взять незрелый фолликул яичника и вырастить его, чтобы произвести яйцеклетку хорошего качества, мы приблизились к тому святому Граалю, который заключается в получении яйцеклетки непосредственно из ткани яичника, которую можно оплодотворить для больного раком," сказала Тереза Вудрафф, руководитель службы сохранения фертильности в школе Файнберга и член Роберта Х. Комплексный онкологический центр Лурье Северо-Западного университета.
"Это представляет собой фундаментальный научный прорыв, необходимый для лучшего достижения наших целей по сохранению фертильности у онкологических больных в будущем," добавил Вудрафф, который вместе с коллегами разработал новую технику.
Вудрафф – старший автор статьи о результатах, опубликованной в номере журнала Human Reproduction от 14 июля.
Следующим шагом для исследователей с Северо-Запада будет попытка вызвать окончательное деление яйца, называемое мейозом, чтобы оно теряло половину своей ДНК для оплодотворения. Конечная цель для ученых – заморозить незрелые фолликулы, затем разморозить и созреть в культуре до такой степени, чтобы они были готовы к оплодотворению.
"Это очень важное достижение, потому что на ранней стадии фолликула яичника человека действительно трудно вырастить in vitro. Они очень хрупкие и нежные," сказал Мин Сюй, соавтор статьи и доцент-исследователь школы Файнберга.
Когда незрелая яйцеклетка росла внутри фолликула, она вырабатывала гормоны так же, как и внутри женского тела.
"Это хороший признак того, что эти фолликулы здоровы. Настоящее яйцо также вырастает до того же размера, что и яйцо, в котором произошла овуляция женского тела," сказала Сьюзан Барретт, соавтор и научный сотрудник школы Файнберга.
В настоящее время у женщин мало хороших способов сохранить способность к воспроизводству после лечения рака. Мужчины могут заморозить свою сперму для последующего использования, прежде чем они начнут лечение рака, разрушающее фертильность. Лучший способ сохранить фертильность пациентки, больной раком, – это собрать ее яйцеклетки, оплодотворить их спермой и заморозить полученные эмбрионы. Однако этот вариант часто не является практичным выбором, потому что он может отсрочить лечение рака, не может быть проведен для тех, кто не достиг половой зрелости, и требует оплодотворения – проблема для тех, у кого нет партнера-мужчины или он не желает использовать донорскую сперму.
Другие исследователи экспериментировали с замораживанием целых яичников или полосок ткани яичников и имплантацией их в тело женщины, когда она готова иметь детей. Но у онкологических больных не исключено, что раковые клетки могут присутствовать в ткани яичников и привести к новому раку после имплантации ткани. Однако, если фолликулы удастся удалить из ткани и успешно вырастить в лаборатории, как предполагает это исследование, тогда новый метод сохранения фертильности может стать доступным для женщин, которые не могут безопасно перенести трансплантацию яичников.
Новые результаты Northwestern основаны на более ранних исследованиях ученых, которые выращивали мышиные фолликулы в культуре, вызывали созревание содержащихся в них яйцеклеток, оплодотворяли их спермой мыши и имплантировали самкам мышей для установления беременности. В результате были получены здоровые, плодородные поколения мышей.
Вудрафф, работая с Лонни Ши, профессором химической и биологической инженерии в Школе инженерии и прикладных наук Маккормика, добился нового прогресса, приостановив человеческий фолликул яичника в двух разных видах трехмерных гелей. Предыдущие попытки вырастить фолликулы яичников были на плоской поверхности, которая, как теперь считают исследователи, не воспроизводит условия внутри тела. Эти более ранние попытки не привели к развитию яиц хорошего качества, которые были бы достаточно здоровыми для оплодотворения.
Вудрафф сказал, что это исследование также важно, потому что впервые ученым удалось выделить и изучить функционирующий индивидуальный фолликул яичника человека.
"Поскольку у молодых женщин не удаляют яичник, мы никогда раньше не могли заглянуть внутрь фолликула человека и спросить, как он работает, как меняются гормоны, как изменяется эстроген в фолликуле?" объяснил Вудрафф, который также является Томасом Дж. Уоткинс профессор акушерства и гинекологии. "Мы никогда не знали, как отдельные фолликулы регулируют эти гормоны. В этой статье впервые показано, что эти отдельные гормоны регулируются одним растущим фолликулом."
Это открытие, по словам Вудрафф, позволит исследователям понять, как клетки-медсестры (клетки гранулезы), клетки, которые поддерживают созревающее яйцо и окружают его, взаимодействуют с яйцом. "Они предоставляют много информации о том, что яйцеклетка должна расти и развиваться должным образом," Вудрафф сказал. "Для нас очень важно понять, как клетки медсестры разговаривают с яйцом." По ее словам, эта информация поможет ученым понять, как яйца растут и развиваются должным образом.
Источник: Северо-Западный университет (новости: в сети)