Naučnici su objavili da su uzgojili umjetne testise u posudi, razvoj za koji tvrde da bi mogao pomoći u liječenju neplodnosti kod muškaraca. Ovi laboratorijski uzgojeni testisi još nisu u potpunosti funkcionalni organi za proizvodnju sperme, ali dijele mnoge iste strukture i genetske karakteristike kao i prirodni. To će omogućiti naučnicima da istraže probleme s plodnošću kod muškaraca i da ih eventualno liječe proizvodnjom umjetne sperme.
Naučnica koja je vodila istraživanje rekla je za DailyMail.co.uk kako vjeruje da se umjetni testisi mogu koristiti za proučavanje učinaka različitih toksina na funkciju testisa. Istraživanja sve više pokazuju da zagađivači okoliša u svemu, od hrane do dječjih igračaka, utječu na mušku plodnost, a mnogi vjeruju da porast ovih hemikalija djelomično potiče problem plodnosti u Americi. U konačnici, tehnika korištena za uzgoj ovih umjetnih testisa mogla bi pomoći osobama koje su preživjele rak u djetinjstvu da imaju vlastitu djecu ako ih hemoterapija ostavi neplodnima.
"Planiramo stvoriti organoide ljudskih testisa i istražiti može li tamo nastati spermija, rekla je voditeljica istraživanja Nitzan Gonen, istraživačica na Univerziteta Bar Ilan u Izraelu.
Prije su prikupljali podatke od ljudi koji su umrli
Umjetne spermatozoidne stanice vjerojatno bi imale vjerne kopije DNK muškarca, jer bi bile uzgojene iz njegovih vlastitih matičnih stanica. Problemi s plodnošću pogađaju 10 do 15 posto muškaraca, a muška neplodnost igra barem djelomičnu ulogu u polovici svih slučajeva parova koji ne uspiju zatrudnjeti. No, naučnicima je teško proučavati razloge koji stoje iza muške neplodnosti jer trenutačno ne postoji laboratorijski model za proučavanje testisa.
Tu dolaze ovi organoidi testisa, minijaturni 3D modeli testisa koji se mogu koristiti za proučavanje prave stvari. U prošlosti su se naučnici morali oslanjati na podatke prikupljene iz testisa ljudi koji su umrli, što ne nudi iste uvide kao ovi organoidi, koji nisu živi, ali koji neprestano rastu kao da su živi.
Umjetni testisi u ovoj studiji započeli su kao uzorci matičnih stanica uzetih iz testisa novorođenčeta ili embrija miša. Matične stanice imaju potencijal razviti se u bilo koju od brojnih vrsta stanica u tijelu – uključujući mozak, mišiće, kožu i testise. Kako bi uzgojio testise, Gonenov tim stavio je ove uzorke matičnih stanica u laboratorijske posude i nagovorio ih da se razviju u različite vrste stanica koje čine mišje testise.
Tamo su rasli nekoliko sedmica, a naučnici su ih povremeno pregledavali da vide izgledaju li poput prirodno uzgojenih mišjih testisa. Rezultat nisu tačno testisi, već strukture koje se nazivaju ‘organoidi testisa’, što znači male verzije organa koji sadrže iste vrste stanica kao i izvorni i slično se ponašaju. Organoidi izgledaju dosta poput organa u embrionalnoj fazi razvoja, rekao je Gonen.
‘Vidjeli smo znakove da stanice u organoidima koje smo generirali ulaze u mejozu’
Nakon osam ili više sedmica, organoidi testisa pokazali su znakove da ulaze u mejozu, fazu u životnom ciklusu testisa kada proizvode spermije. Testisi se sastoje od niza različitih tipova stanica koje imaju više funkcija, uključujući proizvodnju sperme i lučenje hormona. Ono što je ključno, otkrili su da se organoidi testisa mogu uzgojiti iz novorođenih ili embrionalnih miševa, ali ne i iz odraslih.
Ispitujući organoide testisa, Gonen i njezin tim primijetili su da oni sadrže neke od bitnih struktura za normalnu funkciju testisa: tubule, zametne stanice i Sertolijeve stanice. Tubuli nose spermu, zametne stanice proizvode spermije, a Sertolijeve stanice pomažu u formiranju tubula. Svi su ovi bili prisutni u organoidima testisa.
"Još uvijek ne možemo sa sigurnošću reći dopuštaju li naši organoidi potpunu proizvodnju sperme u zdjelici, ali vidjeli smo znakove da zametne stanice u organoidima koje smo generirali ulaze u mejozu, rekao je Gonen. Mejoza je proces kojim spermiji prepolovljuju svoju DNK u pripremi za oplodnju jajašca", rekla je Gonen za dailymail.co.uk.
Tim naučnika sada radi na otkrivanju mogu li ovi organoidi zapravo proizvoditi spermatozoidne stanice – i mogu li proizvoditi spolne hormone poput testosterona. Također, planiraju vidjeti mogu li uzgojiti slične umjetne testise iz biopsija uzetih od dječaka u predpubertetu koji će biti podvrgnuti hemoterapiji. Gonen je rekla da ona i njezin tim također žele uzgojiti ‘potpuno umjetne testise’ iz matičnih stanica, a ne samo iz stanica testisa.
