Gli scienziati hanno creato sperma funzionale dalle cellule staminali

Credito: Southern Illinois University

Scienziati cinesi hanno fatto la storia prendendo una cellula che non è uno spermatozoo e poi l'hanno usata per creare un animale vivo. Una tecnica simile potrebbe essere utilizzata un giorno per trattare l'infertilità negli esseri umani.

I ricercatori della Nanjing Medical University hanno creato cellule germinali primordiali funzionali, cellule che vengono trasmesse alla generazione successiva, dalle cellule staminali embrionali (ESC) dei topi. Le ESC sono cellule che si formano nell'embrione e alla fine danno origine allo sperma. Quindi hanno iniettato lo sperma coltivato in laboratorio negli ovociti di topo e hanno impiantato gli embrioni in topi femmine. I topi risultanti sembravano sani e normali e hanno continuato a riprodursi. I dettagli di questo lavoro rivoluzionario appaiono ora nell'ultimo numero di Cell Stem Cell .

Credito: Zhou, Wang e Yuan et al./Cell Stem Cell 2016

Questo studio deve essere replicato altrove per non lasciarci trasportare troppo dai risultati. Non è noto, ad esempio, se gli spermatidi (come vengono chiamati) presentassero mutazioni o se i topi prodotti con questa tecnica avessero ereditato anomalie genetiche o cromosomiche non rilevate derivanti da tali mutazioni. Questa è una limitazione potenzialmente grave. Come potenziale trattamento per l'infertilità umana, questo rende gli scienziati e gli esperti di etica molto nervosi, come testimoniato dalle recenti controversie che circondano le modificazioni genetiche degli embrioni umani .

"Non c'è dubbio che la tecnica debba essere ulteriormente migliorata, ma se possiamo costruire su questa come una tecnica che è fattibile in laboratorio, cambierà davvero il modo in cui pensiamo ai casi di infertilità che attualmente non sono in grado di essere trattati da IVF ", ha detto il bioeticista Terry Hassold della Washington State University, che non è stato coinvolto nello studio. “La domanda cruciale è se qualcun altro sarà in grado di replicare lo studio, e se è così, allora rivoluzionerà davvero la riproduzione assistita come la conosciamo. È probabile che tutte le cliniche di fecondazione in vitro ci salterebbero, anche se a mio parere sarebbe molto prematuro ".

Inoltre, le cellule utilizzate nello studio sono state estratte da embrioni (cioè, un donatore genetico "di terze parti"). Quindi, affinché un uomo abbia una prole geneticamente imparentata, dovrebbe donare le proprie cellule staminali per creare il proprio sperma personalizzato. In teoria, le cellule staminali umane sono probabilmente in grado di eseguire lo stesso trucco, ma gli scienziati devono ancora dimostrarlo.

"Fare spermatidi in un piatto da cellule staminali embrionali umane potrebbe avere importanti ripercussioni", ha detto l'Università della California, Irvine, biochimico Peter Donovan . "Consentirebbe allo scienziato di continuare a capire come si riproduce la nostra specie e offre anche possibilità allettanti che un giorno potrebbero essere utilizzate nel trattamento di pazienti con infertilità". Se la tecnica funziona per l'uomo, sarà possibile correggere i difetti genetici nelle cellule staminali dei pazienti infertili e utilizzarli per rendere gli spermatozoi in grado di fecondare le uova.

Credito: Zhou, Wang e Yuan et al./Cell Stem Cell 2016

Gli scienziati avevano precedentemente dimostrato che è possibile generare cellule germinali (cellule riproduttive sessuali, come un ovulo o uno sperma) da cellule staminali. Tuttavia, non sono stati in grado di dimostrare se queste cellule fossero funzionali o se fossero veramente capaci di meiosi, un tipo di divisione cellulare fondamentale per la formazione di spermatozoi funzionali.

Il nuovo studio, co-condotto da Jiahao Sha e Qi Zhou, è il primo a dimostrare che è possibile spingere le cellule staminali embrionali attraverso la meiosi (divisione cellulare) per produrre un gamete funzionale, con DNA nucleare apparentemente corretto e contenuto cromosomico, e il capacità di produrre prole vitale. Tuttavia, lo sperma cresciuto in laboratorio non appariva esattamente come lo sperma normale e non erano in grado di nuotare.

Andando avanti, i ricercatori vorrebbero studiare un po 'di più i meccanismi molecolari che controllano la meiosi. Vorrebbero anche iniziare a testare il loro approccio su altri animali, inclusi i primati. E dovranno dimostrare che questa tecnica è applicabile agli esseri umani, il che non sarà facile; il profilo di espressione genica delle cellule germinali umane è simile a quello dei topi, ma diverso in modi importanti. Potrebbero passare anni prima che un'impresa simile venga compiuta utilizzando cellule umane.

[ Cellule staminali cellulari ]

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