Главная \ Новости ВРТ и статьи \ Ученые тестируют новые методы получения яйцеклеток.

Ученые тестируют новые методы получения яйцеклеток.

Система производства яйцеклеток у​ млекопитающих устроена крайне расточительно. Из​ всех ооцитов (клеток-предшественников яйцеклеток) до​ рождения человека доживает лишь пятая часть, а​ 80​ процентов гибнут еще на​ ранних этапах. В​ течение жизни суровый отбор продолжает выбраковывать ооциты, и​ поэтому часто к​ 40​ годам женщина не​ может забеременеть из-за нехватки яйцеклеток​ — выбрать из​ них здоровую не​ всегда удается даже с​ помощью ЭКО.

Марла Тарп (Marla Tharp) из​ Университета Джонса Хопкинса и​ ее​ коллеги предположили, что причиной массовой гибели ооцитов могут быть ретротранспозоны LINE-1 (L1). Это мобильные генетические элементы, которые умеют размножаться в​ геноме клеток, то​ есть создавать свою копию, которая затем встраивается в​ случайное место на​ хромосоме. Известно, что в​ соматических (не​ половых) клетках чрезмерное размножение ретротранспозонов приводит к​ разрывам в​ хромосомах, в​ ответ на​ которые запускается работа системы репарации ДНК. Если она не​ справляется с​ поломкой, клетку ждет старение или смерть.
Сдерживать активность LINE-1 обычно удается с​ помощью метилирования ДНК: участки с​ ретротранспозонами клетки стараются поддерживать в​ скрученном состоянии, что мешает мобильным элементам размножаться. Но​ предшественники яйцеклеток выстраивают свою систему метилирования только после появления на​ свет. До​ этого ретротранспозоны в​ них способны размножаться​ и, вероятно, приводят к​ гибели большинства ооцитов.
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи работали с​ мутантными мышами: у​ них был выключен ген CHK2​ — ген фермента, который реагирует на​ двунитевые разрывы в​ ДНК и​ вызывает гибель клеток. Такие мыши жизнеспособны и​ фертильны, однако что у​ них происходит с​ ретротранспозонами, было неясно. Ученые сравнили количество ооцитов в​ яичника гомо- и​ гетерозигот по​ этой мутации (у​ вторых фермент CHK2​ производится, но​ в​ меньшем количестве, чем у​ обычных мышей).
Оказалось, что на​ ранних стадиях развития, до​ начала массовой гибели ооцитов, их​ число одинаково (около 12​ тысяч) и​ не​ зависит от​ наличия CHK2​ в клетках. А​ вот после рождения мышат, когда начинается отбор ооцитов, появляются различия: у​ гомозигот остается всего 5​ тысяч клеток, а​ у​ гетерозигот​ — около 7​ тысяч. Это означает, что CHK2 играет важную роль в​ отборе и​ гибели будущих яйцеклеток. Когда​ же исследователи дали мышатам AZT​ — лекарство-блокатор обратной транскриптазы, которое подавляет активность ретровирусов и​ ретротранспозонов, то​ у​ них в​ живых остались 10​ тысяч ооцитов, то есть в полтора-два раза больше.
Таким образом, ученым удалось предотвратить массовую гибель клеток в​ яичниках мышей. Следующим шагов было необходимо выяснить, как это влияет на​ их​ качество. Исследователи сравнили количество копий L1​ и​ двунитевых разрывов в​ ДНК у​ гомо- и​ гетерозигот по​ CHK2, которые получали или нет препарат AZT. Они обнаружили, что у​ тех животных, у​ которых работа CHK2 была подавлена, ретротранспозонов и​ вызванных ими поломок было существенно больше (p < 0,005). Однако после появления на​ свет оказалось, что у​ всех животных число копий ретротранспозонов снизилось.

Это означает, что ооциты способны справиться со​ своими мобильными элементами, если дать им​ шанс не​ погибнуть (то​ есть лишить их​ CHK2) и​ дожить до​ появления мыши на​ свет.
Наконец, исследователи проверили, как отмена массовой гибели влияет на​ здоровье ооцитов и​ плодовитость мышей. Они выяснили, что двойная мутация по​ CHK2 и​ обработка AZT не​ влияют на​ работу генов в​ ооцитах: они следуют своей программе развития и​ постепенно превращаются в​ предшественники яйцеклеток, формируя полноценные фолликулы в​ яичниках. Количество фолликулов у​ таких мышей также оказалось выше, чем у​ гетерозигот по​ CHK2 (p < 0,05). Впоследствии мыши с​ увеличенным числом фолликулов принесли здоровое потомство в​ нормальном количестве.
Таким образом ученым удалось установить, что массовая гибель предшественников яйцеклеток в​ эмбриогенезе не​ обязательна для полового развития млекопитающих. Контроля качества яйцеклеток на​ ранних этапах можно избежать, а​ половое развитие и​ фертильность при этом не​ страдают. Правда, непонятно, можно​ ли это открытие как-то перенести на​ людей: для женщин проблема с​ нехваткой яйцеклеток остро встает только во​ взрослом возрасте, в​ то​ время как решать​ ее, судя по​ всему, нужно еще на​ эмбриональном этапе развития.
Ранее ученые выяснили, что пересадка яичников от​ молодых мышей пожилым​ благотворно влияет на​ их​ метаболизм и​ иммунитет и​ позволяет дольше жить. Восполнять иссякающий​ резерв яйцеклеток​ исследователи предложили с​ помощью вспомогательных клеток яичника. А​ искусственные яичники​ с​ человеческими яйцеклетками уже протестировали на​ мышах.