Cilmes šūnas var uzlabot auglības ārstēšanas efektivitāti

Jaunā pētījumā, ko vadīja Kopenhāgenas Universitātes pētnieki, atklāts, ka neparasti daudzpusīgas un reģeneratīvas cilmes šūnas agrīnos embrijos varētu būt atslēga jaunu, efektīvu neauglības ārstēšanas metožu izveidē. Pētījums ar pelēm, kas publicēts žurnālā "Cell" ar nosaukumu "Primitīvā endoderma atbalsta līnijas plastiskumu, lai nodrošinātu regulatīvu attīstību", paver jaunas perspektīvas šajā jomā.

Grūtniecība ir sarežģīts process, kura laikā spermatozoīdam jāatrod olšūna un jāapaugļo tā olvados. Pēc tam olšūna sāk dalīties un pēc piecām dienām kļūst par blastocistu, kas galu galā attīstās par augli. Tomēr, tā kā neauglība kļūst par arvien izplatītāku problēmu, pieaug to cilvēku skaits, kuri vēršas pie reproduktīvajām tehnoloģijām. Dānijā šādi gadījumi veido vienu no astoņām grūtniecībām.

Neskatoties uz to, šādu procedūru veiksmes rādītājs joprojām ir zems, sasniedzot tikai aptuveni 20–30% atkarībā no sievietes vecuma un auglības. Tagad Kopenhāgenas Universitātes pētnieki ir panākuši izrāvienu, kas nākotnē varētu novest pie labākām auglības ārstēšanas metodēm.

"Mēs pētām peles embrija šūnas, ko sauc par primitīvo endodermu vai hipoblastu. Mēs atklājām, ka šīs šūnas ir unikālas un spēj radīt savu embriju. Tas ir īpaši aizraujoši, jo nesen veikts pētījums parādīja, ka primitīvā endoderma ir vienīgais šūnu tips embrijā, kas klīniskajos pētījumos saistīts ar augstu implantācijas panākumu," saka studente un pētījuma pirmā autore Madeleine Linneberg-Agerholm.

Viņa piebilst: "Šīs šūnas parasti nodrošina uzturu un atbalstu normālam embrijam, bet, kad mēs tās izolējam, tās pašas var radīt embriju, kas ir ļoti pārsteidzošs atklājums."

Pētnieki arī atklāja, ka laboratorijā audzētas primitīvās endodermas cilmes šūnas attīstās Petri trauciņā, veidojot ļoti augstu efektivitāti "embrionālos cilmes šūnu modeļus", ko sauc par blastoīdiem. Šie modeļi varētu būt svarīgs instruments jaunu zāļu atklāšanā, lai uzlabotu IVF rezultātus.

"Tas varētu būt īpaši svarīgi pašreizējo auglības ārstēšanas metožu uzlabošanai, jo plastiskums un noturība var būt galvenie faktori, lai nodrošinātu embriju izdzīvošanu laboratorijā un pārneses laikā mātei," saka profesors Džošua Brikmens, pētījuma vecākais autors.

Lai gan pētījums tika veikts ar pelēm, zinātnieki jau plāno veikt līdzīgus pētījumus ar cilvēka cilmes šūnām.

Primitīvā endoderma kā "grāmatzīme"

Kad embrijs sāk attīstīties, tā ir viena šūna, kas pēc tam pārvēršas šūnu kopumā, ārējām šūnām kļūstot par nākamo placentu, bet iekšējām šūnām veidojot primitīvo endodermu, nākamo dzeltenuma maisiņu jeb epiblastu, kas veido pašu embriju.

"Blastocistas attīstības pēdējais posms ir primitīvā endoderma. Un, ja atņem visu ap primitīvo endodermu, tā kaut kādā veidā 'atceras', kā izveidot embriju, un var to izdarīt pati," skaidro Brikmens.

"Mēs arī parādījām, ka šīs primitīvās endodermas šūnas atceras, kā veidot citus šūnu tipus, jo tām ir transkripcijas faktori, kas atrodas DNS svarīgās regulējošās sekvencēs (pastiprinātājos), piemēram, grāmatzīmes. Šie faktori parasti neko nedara, bet tie var atcerēties, kas jādara, ja rodas problēma. Domājiet par genomu kā par grāmatu. Šīs grāmatzīmes atgādina, kurā lappusē ir instrukcijas, lai veidotu citus šūnu tipus."

Trūkstošā saite?

Pētnieki cer, ka viņu atklājumi palīdzēs izprast, kā uzlabot veiksmīgas IVF izredzes, un sniegs labāku ieskatu par to, kāpēc dažiem cilvēkiem ir grūtības ieņemt bērnu.

"Gadījumos, kad sievietēm ir grūtības ieņemt bērnu, iemesls var būt primitīvās endodermas defekts, jo tā ne tikai nodrošina uzturu, bet arī var spēlēt svarīgu lomu bojājumu atjaunošanā. Tā joprojām ir tikai hipotēze, taču ir ievērojami, ka šis šūnu tips ir tik spēcīgs veiksmīgas implantācijas prognozētājs," saka Brikmans.

Pašlaik pētnieki koncentrējas uz primitīvās endodermas funkciju labāku izpratni un esošo cilvēka primitīvo endodermas cilmes šūnu uzlabošanu.

"Mēs uzskatām, ka tas norāda, ka agrīnā primitīvā endoderma ir struktūra, kas bojājuma gadījumā spēj atjaunot trūkstošās līnijas. Tā kā esam izveidojuši primitīvas endodermas cilmes šūnas, to un signālu, kas tās virza, izpēte var novest pie uzlabotām IVF ārstēšanas metodēm," piebilst Brikmens.