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Gli scienziati sono riusciti a riprogrammare le cellule staminali in cellule precursori degli spermatozoi

 
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Ultima recensione: 16.05.2018
 
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07 August 2011, 10:41

Gli scienziati hanno da tempo cercato di ottenere sperma e uova in laboratorio. Ciò ci consentirebbe non solo di comprendere più profondamente uno dei processi biologici più fondamentali, ma anche, in futuro, di sviluppare nuovi modi di assistere le coppie infertili. Utilizzando cellule staminali embrionali, teoricamente in grado di trasformarsi in qualsiasi tipo di cellule, diversi gruppi di ricerca hanno raggiunto un certo successo negli ultimi anni, ma nessuno è stato in grado di ottenere cellule germinali vitali.

Recentemente, scienziati dell'Università di Kyoto (Università di Kyoto) hanno trovato un modo per riprogrammare le cellule staminali embrionali di topo in cellule precursori di spermatozoo e, usando lo sperma risultante, ottenere topi normali. La loro ricerca può alla fine portare allo sviluppo di metodi fondamentalmente nuovi per il trattamento dell'infertilità maschile. Tuttavia, come crede il biologo del team leader Mitinori Saitou (Mitinori Saitou), ciò richiederà la risoluzione di numerosi problemi tecnici ed etici "molto complessi".

Come è noto, gli spermatozoi e gli ovuli si sviluppano da cellule sessuali primarie o primordiali (cellule germinali primordiali, PGC). Le cellule sessuali primordiali si formano nelle prime fasi dell'embriogenesi dalla massa di cellule chiamate epiblasti. Alcuni anni fa, gli scienziati hanno imparato a prendere le cellule di epiblasto da un embrione di topo e trasformarle in cellule staminali epiblastiche che possono essere rigenerate in laboratorio per un lungo periodo di tempo. I ricercatori speravano che tali cellule possano essere utilizzate per produrre cellule germinali primordiali e, in ultima analisi, spermatozoi e uova. Ma, nonostante anni di esperimenti, nessuno ci è riuscito. Gli scienziati giapponesi giunsero alla conclusione che quando le cellule staminali epiblastiche ottenute in laboratorio acquisiscono la capacità di crescita prolungata, perdono la capacità di formare cellule sessuali.

Pertanto, cambiando l'approccio, hanno deciso di coltivare le cellule staminali embrionali di topo in un cocktail di fattori di crescita per ottenere cellule vicine alle cellule epiblastiche che vivono solo pochi giorni. I ricercatori hanno scoperto che le cellule di 2 giorni possono essere utilizzate per produrre cellule vicine a cellule germinali primordiali. Introdotti nei testicoli di topi incapaci di produrre il proprio spermatozoo, tali cellule staminali primordiali maturavano in spermatozoi, che in esperimenti in vitro fecondavano con successo gli ovuli. Gli scienziati hanno impiantato gli embrioni risultanti per surrogare madri che producevano una prole normale. I nati in questo modo insolito di topi sono cresciuti in femmine e maschi fertili e in seguito hanno dato anche una prole sana. In modo simile, la progenie prolifica può anche essere ottenuta da cellule staminali pluripotenti indotte (cellule staminali pluripotenti indotte, iPSCs) differenziate dalle cellule della pelle adulta.

"Tutto quello che posso dire è" wow "! È una svolta! ", Ha commentato Orly Lacham-Kaplan, specialista in biologia della riproduzione presso la Monash University in Australia.

Questo lavoro fornisce la prova "che deriva da cellule staminali embrionali di cellule germinali primordiali possono svilupparsi in cellule germinali funzionali" - collegati al suo parere Amander Clark (Amander Clark), un biologo presso l'Università della California a Los Angeles (University of California, Los Angeles), che ha definito il lavoro dei ricercatori giapponesi "una svolta decisiva nella nostra comprensione dei principi di sviluppo delle cellule sessuali".

Secondo Sait, gli scienziati devono aggirare molti più ostacoli. Vorrebbero imparare come condurre l'intero processo di ottenimento di spermatozoi maturi direttamente in laboratorio, piuttosto che introdurre cellule sessuali primordiali simili nei testicoli per la maturazione. Un altro obiettivo è quello di ottenere ovociti in vitro. Non solo per capire il processo stesso, ma in ultima analisi per cercare di aiutare le donne sterili. Ma, soprattutto, per trasferire i risultati del loro lavoro in clinica, è necessario stabilire se hanno trovato "ricetta" è stato un tale successo per le cellule staminali di topi per lavorare su cellule umane.

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