Японские биологи превратили стволовые клетки в яйцеклетки

Ученые из Университета Киото научились создавать из эмбриональных и индуцированных стволовых клеток мышей полноценные яйцеклетки.

При оплодотворении и имплантации суррогатной матери из таких яйцеклеток получаются здоровые мышата. Работа опубликована в журнале Science.

Сперва исследователи обрабатывали стволовые клетки мышей коктейлем различных сигнальных белков, чтобы запустить в них программу превращения в гоноциты (primordial germ cells). Эти клетки у обычного эмбриона являются предшественниками любых половых клеток — и яйцеклеток, и сперматозоидов. К полученным гоноцитам добавляли вспомогательные клетки из ткани донорских яичников, предварительно удалив из них все половые клетки. После этого авторы имплантировали полученную смесь в яичники мышей.

Внутри организма грызунов из гоноцитов и донорских вспомогательных клеток формировались, структуры, похожие на яичники. В таком состоянии искусственные гоноциты созревали и превращались в яйцеклетки. Яйцеклетки выделяли и проводили искусственное оплодотворение. Полученный эмбрион имплантировали суррогатной матери. "Искусственные" мышата родились здоровыми, без каких-либо заметных отклонений.

Ранее эта же группа ученых смогла превратить стволовые клетки в мужские половые клетки — сперматозоиды. Этот процесс ожидаемо оказался несколько проще — в тот раз ученым не потребовалось, например, использовать вспомогательную донорскую ткань. Индуцированные гоноциты можно было напрямую инъецировать в семенники стерильных мышей.

Превращение стволовых клеток в половые удалось осуществить только сейчас из-за того, что развитие половых и неполовых (соматических) клеток происходит очень разными путями. У всех многоклеточных организмов с самого начала роста эмбриона половые клетки отделяются в особую линию (germline) и не смешиваются с обычными, соматическими клетками.

Кроме того, половые клетки при созревании делятся особым образом (мейозом) — так, чтобы исходный двойной набор хромосом в клетке превратился в одинарный. Регуляция этого процесса у млекопитающих — то, как сигналы окружающих тканей влияют на включение такой программы деления у половых клеток, еще плохо известна. Воспроизводство этого процесса в пробирке поможет лучше понять механизмы, которые им управляют.