Matične celice lahko povečajo učinkovitost zdravljenja neplodnosti

Nova študija, ki so jo vodili raziskovalci na Univerzi v Københavnu, je pokazala, da bi nenavadno vsestranska in regenerativna matična celica v zgodnjih zarodkih lahko bila ključ do ustvarjanja novih, učinkovitih načinov zdravljenja neplodnosti. Študija na miših, objavljena v reviji Cell z naslovom »Primitivni endoderm podpira plastičnost linije, da omogoči regulativni razvoj«, odpira nove perspektive na tem področju.

Nosečnost je kompleksen proces, pri katerem mora spermij najti jajčece in ga oploditi v jajcevodu. Jajčece se nato začne deliti in po petih dneh postane blastocista, ki se sčasoma razvije v plod. Ker pa neplodnost postaja vse pogostejša težava, narašča število ljudi, ki se zatekajo k reproduktivnim tehnologijam. Na Danskem takšni primeri predstavljajo eno od osmih nosečnosti.

Kljub temu ostaja stopnja uspešnosti takšnih postopkov nizka in znaša le okoli 20–30 %, odvisno od starosti in plodnosti ženske. Raziskovalci na Univerzi v Københavnu so zdaj dosegli preboj, ki bi lahko v prihodnosti privedel do boljših zdravljenj neplodnosti.

"Preučujemo celice v mišjem zarodku, imenovane primitivni endoderm ali hipoblast. Ugotovili smo, da so te celice edinstvene in sposobne ustvariti svoj lastni zarodek. To je še posebej vznemirljivo, ker je nedavna študija pokazala, da je primitivni endoderm edina vrsta celic v zarodku, povezana z visokim uspehom implantacije v kliničnih preskušanjih," pravi študentka in prva avtorica študije Madeleine Linneberg-Agerholm.

Dodaja: »Te celice običajno zagotavljajo prehrano in podporo normalnemu zarodku, ko pa jih izoliramo, lahko same ustvarijo zarodek, kar je zelo presenetljivo odkritje.«

Raziskovalci so tudi ugotovili, da se matične celice iz primitivnega endoderma, vzgojenega v laboratoriju, v petrijevki razvijajo in z zelo visoko učinkovitostjo tvorijo "embrionalne modele matičnih celic", imenovane blastoidi. Ti modeli bi lahko bili pomembno orodje za odkrivanje novih zdravil za izboljšanje izidov IVF.

"To bi lahko bilo še posebej pomembno za izboljšanje trenutnih zdravljenj neplodnosti, saj sta plastičnost in odpornost lahko ključni za zagotovitev preživetja zarodkov v laboratoriju in med prenosom k materi," pravi profesor Joshua Brickman, višji avtor študije.

Čeprav je bila študija izvedena na miših, znanstveniki že načrtujejo izvedbo podobnih študij na človeških matičnih celicah.

Primitivni endoderm kot "zaznamek"

Ko se zarodek začne razvijati, je ena sama celica, ki nato postane skupek celic, pri čemer zunanje celice postanejo bodoča posteljica, notranje celice pa tvorijo primitivni endoderm, bodočo rumenjakovo vrečko ali epiblast, ki tvori sam zarodek.

»Zadnja faza razvoja blastociste je primitivni endoderm. In če odstranite vse okoli primitivnega endoderma, se nekako 'zapomni', kako narediti zarodek, in to lahko stori sam,« pojasnjuje Brickman.

"Pokazali smo tudi, da si te celice v primitivnem endodermu zapomnijo, kako ustvariti druge vrste celic, ker imajo transkripcijske faktorje, ki se nahajajo na DNK pri pomembnih regulatornih zaporedjih (ojačevalcih), kot so zaznamki. Ti faktorji običajno ne naredijo ničesar, vendar si lahko zapomnijo, kaj storiti, če pride do težave. Predstavljajte si genom kot knjigo. Ti zaznamki vas spomnijo, na kateri strani so navodila za izdelavo drugih vrst celic."

Manjkajoča povezava?

Raziskovalci upajo, da bodo njihove ugotovitve pomagale razumeti, kako izboljšati možnosti za uspešno IVF, in ponudile boljši vpogled v to, zakaj imajo nekateri ljudje težave z zanositvijo.

»V primerih, ko imajo ženske težave z zanositvijo, je lahko vzrok okvara primitivnega endoderma, saj ta ne zagotavlja le prehrane, temveč ima lahko tudi pomembno vlogo pri popravljanju poškodb. To je še vedno le hipoteza, vendar je izjemno, da je ta tip celic tako močan napovedovalec uspešne implantacije,« pravi Brickman.

Trenutno se raziskovalci osredotočajo na boljše razumevanje funkcij primitivnega endoderma in izboljšanje obstoječih človeških primitivnih endodermnih matičnih celic.

"Menimo, da to kaže, da je zgodnji primitivni endoderm struktura, ki je sposobna regenerirati manjkajoče linije, ko so poškodovane. Ker smo ustvarili primitivne endodermne matične celice, bi lahko njihovo preučevanje in signali, ki jih usmerjajo, privedli do izboljšanih zdravljenj IVF," dodaja Brickman.