Произведени в лаборатория тестиси ще борят мъжкия стерилитет

Отгледани са от неонатални миши клетки, които създават структури, наподобяващи истинските мъжки полови жлези

Изследователите планират да създадат органоиди от човешки клетки - те ще помогнат на деца, лекувани от рак, да произвеждат функционални сперматозоиди

За пръв път в историята на медицината екип от изследователи в израелския университет “Бар-Илан” отгледа синтетични органоидни тестиси, наподобяващи истинските мъжки полови жлези. Постижението прокарва нов път за проучвания на механизмите, чрез които функционира репродуктивната система при мъжете, и дават надежда за раждането на деца, когато е налице мъжко безплодие.

В науката отглежданите в лаборатория тъкани са познати като органоиди

Те представляват 3D модели на миниоргани, получени предимно от стволови клетки. Чрез тях се избягва нуждата от експериментиране върху вътрешности на човешкото тяло, благодарение на това, че органоидите доста добре имитират средата и начините, по които те функционират.

През последното десетилетие бяха създадени миниатюрни модели на мозъци, сърца, бели дробове, стомаси и дебело черво, чиято сложност и функционалност нараснаха. Понастоящем обаче няма органоид за моделиране на тестисите.

Изследователите от Израел са отгледали този модел на тестиси от неонатални миши клетки, които създават структури, наподобяващи истинските мъжки полови жлези.

“Изкуствените тестиси са обещаващ модел за фундаментални изследвания на развитието и функцията на основните органи в мъжката полова система, които могат да се превърнат в терапевтични приложения при нарушения в сексуалното развитие и при безплодие”, казва Ницан Гонен, автор на изследването.

Дисфункционалното развитие на тестисите може да причини нарушения в половото израстване (DSD), познати като хермафродитизъм, но по-известни днес като интерсекс. Тези състояния засягат гените, хормоните и репродуктивните органи, включително гениталиите. Също така те могат да причинят и безплодие при мъжете.

Изследователите са започнали с неонатални миши тестиси, а не с ембрионални, защото вторите имат по-малко тестикуларни клетки

Използваните в проучването мишки са били генетично модифицирани, за да позволят на учените да наблюдават наличието и степента на развитие на специален вид клетки, наречени клетки на Сертоли. Те са от съществено значение за формирането на мъжките полови жлези и производството и развитието на сперматозоиди.

Клетките, чрез които учените са отгледали органоидните тестиси, са взети от седемдневни миши бебета. След това те са дисоциирани на единични тестикуларни клетки и са поставени в специален малък стъклен съд, наречен блюдо на Петри.

След това изследователите са използвали 3D система за култивиране, за да подпомогнат по-доброто формиране и поддържане на синтетичните мъжки полови жлези. До втория ден клетките са образували ясни органоиди и

продължили да увеличават размера си в продължение на девет седмици, след това са се саморазрушили

Важно е да се спомене, че на 21-ия ден органоидите съдържали всички основни видове тестикуларни клетъчни типове, включително клетки на Сертоли, и били организирани по начин, който много наподобявал истинските тестиси. А също клетките на Сертоли образували многобройни тръбовидни структури, подобни на семенните каналчета.

Въпреки че органоидите на тестисите не успели да произведат полови клетки, имало признаци, които подсказвали, че това е възможно. Сперматогенезата е продължителен процес, при който стволови клетки преминават през клетъчно делене, за да образуват сперматозоиди. Изследователите откриват ниско ниво на експресия на маркери за делене в органоидите, което, изглежда, зависи от времето - най-вече между 21-ия и 42-ия ден, което може да показва наличието на малки количества напълно зрели сперматозоиди на по-късните етапи на развитието на синтетичните тестиси.

В бъдеще изследователите планират да създадат органоиди от човешки клетки. Те биха могли да помогнат на деца, лекувани от рак, при които е нарушена способността да произвеждат функционални сперматозоиди. Те предвиждат събирането на незрели сперматозоиди, които се замразяват и по-късно се използват за създаване на фертилен органоид, произвеждащ сперматозоиди.