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 выпуске журнала Human Reproduction от 14 июля.
Следующим шагом для северо-западных исследователей будет попытка вызвать окончательное деление яйца, называемое мейозом, чтобы оно теряло половину своей ДНК, чтобы быть оплодотворенным. 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 Северо-Запада основаны на более ранних исследованиях ученых, которые выращивали мышиные фолликулы в культуре, вызывали созревание содержащихся в них яйцеклеток, оплодотворяли их спермой мышей 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 появлению 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, нам никогда раньше не удавалось 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 Вудраффа, позволит исследователям понять, как питательные клетки (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." Эта информация, по ее словам, поможет ученым понять, как яйца растут и развиваются должным образом.
Источник: Северо-Западный университет (новости: в сети)