Исследователи из USC успешно вырастили в лаборатории человеческие клетки, производящие тестостерон, и когда-нибудь смогут лечить низкий уровень тестостерона с помощью индивидуальных замещающих клеток.
В сегодняшних Трудах Национальной академии наук ученые описывают, как они преобразовали стволовые клетки в функционирующие клетки Лейдига – клетки в семенниках, которые вырабатывают мужской половой гормон.
"Наше исследование предоставляет способ создания возможных материалов для трансплантации для клинической терапии, а также путь к тестированию и разработке новых лекарств," сказал Вассилиос Пападопулос, декан фармацевтической школы USC, который руководил исследованием.
У миллионов мужчин низкий уровень тестостерона или гипогонадизм, который влияет на настроение, фертильность, сексуальную функцию, ожирение и плотность костей, а заместительная терапия тестостероном – это многомиллиардная отрасль. Уровень тестостерона естественным образом снижается с возрастом, но он также может внезапно снижаться из-за инфекций, таких как эпидемический паротит, или лечения рака в детстве.
Заместительная терапия тестостероном – вводимая, принимаемая перорально или применяемая в виде геля – устраняет многие из этих симптомов.
"Вы чувствуете себя лучше, худеете, возвращается эректильная функция," Пападопулос сказал. "Мужчины любят тестостерон."
Однако лечение "низкий T" связано с побочными эффектами, такими как бесплодие, повышенный риск рака простаты и сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, местные методы лечения могут стирать близкие контакты, непреднамеренно подвергая других воздействию препарата. Исследователи говорят, что трансплантация выращенных в лаборатории клеток, продуцирующих тестостерон, возможно, введенных в жировую ткань, потенциально может обойти эти побочные эффекты.
Предыдущие попытки культивирования клеток Лейдига не увенчались успехом. По словам Пападопулоса, в одном исследовании выращенные в лаборатории клетки производили кортизол, а не тестостерон. В других экспериментах использовались стволовые клетки костного мозга или пуповины; сбор этих клеток более трудоемок, и они не так хорошо размножаются в лаборатории.
В эксперименте Пападопулоса, о котором сообщается сегодня, исследователи начали со стволовых клеток, называемых индуцированными человеком плюрипотентными стволовыми клетками, которые происходят из кожи или крови человека и могут быть преобразованы в клетки любого типа, необходимые для лечения.
Думая, Пападопулос добавил человеческий коллаген в свой суп из питательных веществ, генов и других ингредиентов, необходимых для преобразования стволовых клеток в клетки Лейдига. Коллаген – распространенный ингредиент матрицы роста; ранее Пападопулос использовал бычий или крысиный коллаген, который дешевле и в основном взаимозаменяем с другими формами коллагена, по крайней мере, на ранних стадиях экспериментов.
На этот раз выращенные в лаборатории клетки Лейдига производили тестостерон – и клетки даже выглядели так же, как их естественные аналоги под микроскопом.
"Это было не то, о чем мы думали. Мы пробовали разные гены, химические вещества, все – ничего!" он сказал. "Человеческий коллаген был секретным соусом."
Затем Пападопулос хочет проверить, насколько хорошо функционируют выращенные в лаборатории клетки Лейдига и как долго они будут трансплантированы животным моделям гипогонадизма. Он также хочет сравнить клетки Лейдига, культивируемые из клеток кожи мужчин с гипогонадизмом и без него, чтобы лучше понять состояние.
Трансплантация клеток Лейдига человеку стоит не менее "через несколько лет," он сказал.