Стало известно, когда научатся лабораторному выращиванию искусственных сперматозоидов и яйцеклеток
Ученые находятся всего в нескольких годах от создания жизнеспособных человеческих половых клеток в лаборатории, и этот прорыв может открыть невероятные возможности для репродукции, бросающие вызов естественной биологии.
Наука быстро движется к возможности превращения клеток кожи или крови взрослого человека в яйцеклетки и сперматозоиды. Это генетическое чудо известно как гаметогенез in vitro (IVG), объяснил The Guardian профессор Кацухико Хаяси, специалист по генетике развития из Осакского университета. По его прогнозам, его лаборатория достигнет этой цели примерно через семь лет.
Среди других лидеров в этой области — команда из Университета Киото и калифорнийский стартап Conception Biosciences. Генеральный директор компании уверен, что выращивание яйцеклеток в лаборатории «может стать лучшим инструментом для борьбы с демографическим спадом» и открыть путь к редактированию человеческих генов.
Если метод IVG окажется безопасным, это позволит любому человеку — независимо от фертильности или возраста — иметь биологических детей. А учитывая, что лаборатория Хаяси уже создала мышей с двумя биологическими отцами, теоретически это может распространиться и на однополые пары.
«Мы получаем письма от пациентов с проблемами фертильности примерно раз в неделю. Некоторые говорят: „Я могу приехать в Японию“. Я чувствую, что люди в этом нуждаются», — поделился Хаяси.
Искусственные яйцеклетки «могут стать прорывом в будущем», заявил генеральный директор Conception Мэтт Кризилофф: «Уже одно только то, что этот метод может продлить репродуктивный возраст женщин и позволить им рожать в гораздо более позднем возрасте, — огромное достижение. В долгосрочной перспективе эта технология, возможно, станет лучшим инструментом для борьбы с демографическим спадом, поскольку она значительно расширяет окно возможностей для планирования семьи».
Он предпочел не распространяться о достижениях своего стартапа — но сроки назвал примерно те же.
Метод IVG обычно начинается с генетического перепрограммирования клеток кожи или крови взрослого человека в стволовые, способные переродиться в любой тип клеток организма. Затем эти клетки стимулируют к превращению в первичные половые клетки — предшественники яйцеклеток и сперматозоидов. После этого их помещают в искусственно выращенный органоид (также созданный из стволовых клеток), который обеспечивает сложную последовательность биологических сигналов, необходимых для превращения половых клеток в зрелые яйцеклетки или сперматозоиды.
В искусственных семенниках мыши размером всего около 1 мм команде Хаяси удалось вырастить сперматоциты — предшественники сперматозоидов, — но на этом этапе клетки погибли. Усовершенствованный органоид с лучшим кислородным питанием, возможно, позволит получить зрелые сперматозоиды.
Хаяси предположил, что жизнеспособные искусственные сперматозоиды человека могут быть созданы примерно через семь лет. Выращивание сперматозоидов из женских клеток будет «технически сложным, но не невозможным», добавил он.
«Люди могут не осознавать, насколько быстро развивается наука. Теперь реалистично ожидать, что через 5–10 лет мы сможем получить яйцеклетки или сперматозоиды, выращенные из незрелых клеток яичек или яичников. Это более точная оценка, чем стандартные ответы о сроках», — сказал профессор Род Митчелл, руководитель исследований по сохранению мужской фертильности у детей с раком в Эдинбургском университете.
Хотя несколько лабораторий уже успешно вырастили мышей из искусственных яйцеклеток, создание жизнеспособных человеческих яйцеклеток оказалось гораздо сложнее. Однако недавнее открытие, связанное с механизмом «спячки» яйцеклеток (как в человеческом яичнике в течение более десяти лет), может стать ключевым прорывом.
Понадобятся еще годы экспериментов, чтобы убедиться, что искусственные клетки не содержат опасных генетических мутаций, которые могут передаваться эмбрионам — и будущим поколениям. Некоторые мыши, рожденные из искусственных клеток, имели нормальную продолжительность жизни и были фертильны.
«Нам действительно нужно доказать, что эта технология безопасна, — убежден Хаяси. — Это большая ответственность».
«Сама идея, что можно взять клетку, которая никогда не должна была стать сперматозоидом или яйцеклеткой, и превратить ее в них, — невероятна. Но это поднимает вопрос безопасности. Мы должны быть уверены, что это безопасно, прежде чем использовать такие клетки для зачатия ребенка», — добавил Митчелл.