رشد بیضه در آزمایشگاه برای درمان ناباروری!
محققان شبهباقت یا ارگانوئیدهای بیضه رشد یافته در آزمایشگاه ساختهاند که بسیار شبیه به بیضههای واقعی هستند. این تحول ممکن است درک ما از رشد اندامها را ارتقا دهد و به کاربردهای درمانی برای ناباروری مردان تبدیل شود.
ارگانوئیدها، اندامهای کوچک سهبعدی رشد یافته در آزمایشگاه هستند که عمدتاً از سلولهای بنیادی مشتق شدهاند، راههای جدیدی را برای مدلسازی اندامها و تقلید از ساختار آنها با تدریج توسعه یافتهاند و کاربردهای زیادی هم برای آنها متصور است از جمله تحقیق در مورد درمان بیماریها.
در دهه گذشته، مغزها، قلبها، ریهها، معدهها و رودههای کوچک مینیاتوری توسط محققان ساخته شده و پیچیدگی و عملکرد آنها این شبهبافتها به تدریج افزایش یافته است.
به تازگی محققان، سلولهای موش نوزاد را تغییر دادهاند تا از آنها بیضههای واقعی بسازند.
رشد ناکارآمد بیضه می تواند باعث اختلالات رشد جنسی (DSDs) شود، که این روزها بیشتر به عنوان اینترسکس شناخته می شود.
موشهای مورد استفاده در این مطالعه مهندسی ژنتیکی شده بودند تا به محققان اجازه دهند حضور و وضعیت سلولهای سرتولی را که برای تشکیل بیضه و تولید و توسعه اسپرم (اسپرماتوژنز) ضروری هستند، ردیابی کنند.
بیضه های کامل از موش های چهار تا هفت روزه برداشت شد. سلولهای بیضه نابالغ به سلولهای منفرد تفکیک شده و روی یک محیط کشت حاوی فاکتورهایی که معمولاً در بیضهها وجود دارد، قرار داده شد. محققان از یک سیستم کشت سه بعدی برای پشتیبانی از تشکیل ارگانوئید و نگهداری بهتر بیضه استفاده کردند. در روز دوم، سلولها ارگانوئیدهای شفافی را تشکیل دادند و به مدت 9 هفته به رشد خود ادامه دادند.
بیضهها از دو بخش اصلی تشکیل شدهاند: طنابهای بیضه که بعداً به لولههای اسپرمساز تولیدکننده اسپرم تبدیل میشوند و ناحیه بینابینی که پشتیبانی مکانیکی برای لولههای منیساز و تولیدکننده تستوسترون فراهم میکنند. هر دو شامل انواع سلولهای خاصی هستند.
در ظرف 21 روز، ارگانوئیدها حاوی تمام انواع سلول های اصلی بیضه، از جمله سلول های سرتولی بودند که به گونه ای سازماندهی شده بودند که بسیار شبیه بیضه های واقعی بود و سلولهای سرتولی ساختارهای لولهای متعددی شبیه لوله های اسپرم ساز تشکیل دادند.
علیرغم راحتی نسبی ایجاد ارگانوئیدهای بیضه با استفاده از سلولهای نوزادی برداشتشده از موشهای تازه متولد شده، محققان سعی میکنند از سلولهای جنینی استفاده کنند. زیرا بسیاری از اختلالات مربوط به رشد و اختلال عملکرد بیضه در مرحله جنینی رخ میدهد. با استفاده از همین روش، آنها با موفقیت ارگانوئیدهای بیضه را از سلولهای جنینی موش ساختند. هنگامی که محققان سعی کردند از سلول های بیضه بالغ استفاده کنند، نتوانستند یک ارگانوئید تشکیل دهند.
اسپرماتوژنز یک فرآیند طولانی است که در آن سلول های بنیادی اسپرم تحت میوز (تقسیم سلولی) قرار می گیرند تا اسپرماتیدهایی را تشکیل دهند که به اسپرم بالغ تبدیل می شوند. محققان «بیان» سطح پایین نشانگرهای میوز را در ارگانوئیدها یافتند را در زمانی بین روزهای 21 تا 42، یافتند که ممکن است نشان دهنده وجود مقادیر کمی از اسپرم کاملا بالغ در مراحل بعدی کشت ارگانوئید باشد.
شباهت نزدیک این ارگانوئیدها به بیضه های واقعی به این معنی است که میتوان از آنها برای ارتقای درک ما از مکانیسمهای دخیل در تعیین جنسیت و درمان ناباروری مردان استفاده کرد.
یک ارگانوئید بیضه که از سلولهای انسانی تولید میشود، میتواند به کودکان تحت درمان سرطان که شیمیدرمانی باعث عقیم شدن آنها شده. کمک کند. به این صورت که شاید بتوان با برداشت سلول های اسپرم نابالغ، منجمد کردنشان و بعداً ایجاد یک ارگانوئید، کاری کرد که آنها اسپرم بالغ بسازند.
این مطالعه در مجله International Journal of Biological Sciences منتشر شده.
این نوشتهها را هم بخوانید
