Forskere skaber æg og sædprekursorer ved hjælp af menneskelige embryonale stamceller


Forskere skaber æg og sædprekursorer ved hjælp af menneskelige embryonale stamceller

Tidligere har forskere skabt forstadier til æg og sæd - kaldet primordiale kimceller - ved hjælp af gnaver stamceller. Nu har forskere fra University of Cambridge i Storbritannien og Weizmann Institute i Israel succesfuldt lavet disse celler ved hjælp af menneskelige embryonale stamceller og voksne humane hudceller.

Forskere opdagede, at et gen kaldet SOX17 spiller en vigtig rolle i omdannelsen af ​​humane stamceller til PGC'er. De grønne celler i dette billede af en embryoid er SOX17 positive.

Billedkredit: Walfred Tang, University of Cambridge

Lederforsker Prof. Azim Surani fra Gurdon Institute ved University of Cambridge og hans hold siger, at deres resultater ikke kun kan have konsekvenser for fertilitetsbehandling, men de kan også åbne døren for nye behandlinger for aldersrelaterede sygdomme.

Desuden fremhæver forskningen betydelige forskelle i embryonudvikling mellem mennesker og gnavere, ifølge teamet, hvilket betyder, at resultater af undersøgelser, der bruger mus og rotter, ikke kan direkte gælde for mennesker.

Forskerne offentliggør deres resultater i tidsskriftet Celle .

Primordiale kimceller (PGC'er) - celler, der bliver sæd og æg - skabes under den tidlige udvikling af pattedyr. Når et pattedyr reproducerer, overfører PGC'er genetiske data til afkom.

Prof. Surani og hans team forklarer, at som et sæd befrugter et æg, danner ægget en blastocyst - en gruppe celler, der er skabt i de tidlige faser af et embryo. Nogle celler i blastocysten danner den indre cellemasse, som bliver fosteret. Andre celler i blastocysten danner den ydre cellevæg, som bliver placenta.

Ifølge forskerne ændres cellerne i den indre cellemasse til stamceller, som er i stand til at blive enhver celletype i kroppen. Nogle af disse celler bliver til PGC'er.

"Oprettelsen af ​​PGC'er er en af ​​de tidligste begivenheder under den tidlige udvikling af pattedyr," siger første studieforfatter Dr. Naoko Irie, også af Gurdon Institute ved University of Cambridge. "Det er et stadium, vi har formået at genskabe ved hjælp af stamceller Fra mus og rotter, men indtil nu har få forskere gjort dette systematisk ved hjælp af menneskelige stamceller."

SOX17 afgørende for at ændre menneskelige stamceller i PGC'er

I deres studie opdagede prof. Surani og hans team, at et gen kaldet SOX17 spiller en vigtig rolle i en proces kaldet "specifikation" - omdannelse af humane stamceller til PGC'er. Tidligere forskning har fundet ud af, at SOX17 er involveret i at ændre menneskelige stamceller i endodermale celler, men genet har aldrig været forbundet med PGC-specifikationen.

Musekvivalenten af ​​SOX17-genet er imidlertid ikke involveret i PGC-specifikationen. Holdet siger, at dette fund viser store forskelle mellem den embryonale udvikling af mus og mennesker.

"Det har fremhævet vigtige forskelle mellem embryonudvikling hos mennesker og gnavere, der kan betyde, at fund i mus og rotter måske ikke direkte ekstrapoleres til mennesker," siger Dr. Irie.

Forskerne fandt, at de også kunne skabe PGC'er ved hjælp af omprogrammerede voksne celler, herunder hudceller. De siger, at denne proces kan åbne døren for at undersøge patientspecifikke celler, hvilket kan øge forståelsen af ​​infertilitet, den menneskelige kimlinje og kimcelle tumorer.

Resultater kan øge kendskabet til arvelige epigenetiske mutationer

Hertil kommer, at holdet siger, at deres resultater kan øge kendskabet til, hvordan miljømæssige faktorer, der kan påvirke genaktivitet - såsom rygning eller kost - kan arves.

Forskerne forklarer, at miljøfaktorer kan påvirke gener via methylering - en proces, hvor molekyler binder til DNA og øger eller reducerer genaktiviteten. Metyleringsmønstre kan overføres til afkom.

I dette studie identificerede holdet en proces, der eliminerer sådanne methyleringsmønstre under PGC-specifikationen. De bemærker imidlertid, at spor af methyleringsmønstre stadig kan sendes ned til afkom.

Kommenterer dette fund, siger Prof. Surani:

Kimceller er 'udødelige' i den forstand, at de giver en varig forbindelse mellem alle generationer, der bærer genetisk information fra en generation til den næste.

Den omfattende sletning af epigenetiske oplysninger sikrer, at de fleste, om ikke alle, epigenetiske mutationer slettes, hvilket fremmer "foryngelse" af slægten og gør det muligt at give anledning til endeløse generationer. Disse mekanismer er af bredere interesse for at forstå aldersrelaterede sygdomme, som til dels skyldes kumulative epigenetiske mutationer."

Tidligere i år, Medical-Diag.com Rapporteret om en undersøgelse af forskere fra Wellcome Trust Sanger Institute i Storbritannien, der afslørede en vigtig "sperm meets egg" protein opdagelse.

Forskningen fulgte en undersøgelse fra 2005, hvor forskere fra Japan fandt et protein på sædets overflade - kaldet Izumo - der genkender ægget for at danne et embryo. Sanger Institute-teamet fandt proteinet på ægget - kaldet Juno - som sæddet genkender.

Undertale the Musical (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom