Ранее похожих результатов ученым уже удавалось добиться в экспериментах с лабораторными животными. Японские исследователи смогли получить полноценные яйцеклетки и сперматозоиды из клеток кожи мышей, после чего вырастили здоровое потомство. Кроме того, в одном из экспериментов родились жизнеспособные мышата, генетический материал для которых был получен только от двух самцов.
Новый шаг в этом направлении сделали специалисты Пенсильванского университета под руководством профессора Оуэна Уэллехана. Они перепрограммировали клетки человеческой крови в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, способные превращаться практически в любые ткани организма. После этого исследователи направили их развитие по пути формирования первичных половых клеток.
Затем полученную культуру объединили с клетками мышиных яичек, которые обеспечивают условия для развития сперматозоидов, и пересадили в почку живой мыши. Именно этот орган считается наиболее подходящей средой для поддержания пересаженных тканей. Спустя шесть месяцев клетки самостоятельно сформировали структуры, напоминающие по своему строению человеческое яичко. Внутри них успешно развились жизнеспособные сперматогонии — клетки, из которых впоследствии формируются зрелые сперматозоиды. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Stem Cell.
При этом эксперимент пока не позволил получить полноценные сперматозоиды. Развитие клеток остановилось на стадии сперматогоний. Исследователи объясняют это тем, что поддерживающие клетки и гормональная среда мышей не способны полностью воспроизвести процессы, необходимые для созревания человеческих половых клеток.
Следующей задачей станет создание аналогичной системы с использованием поддерживающих клеток человеческого происхождения. До возможного применения технологии в медицине ученым предстоит оценить функциональность выращенных клеток на обезьянах, а также решить связанные с этой работой этические вопросы. Авторы считают, что разработанный подход позволит глубже изучить развитие сперматозоидов человека и приблизиться к выяснению причин мужского бесплодия.