Nový model lidského ovaroidu nabízí vhled do neplodnosti a rozdílů ve vývoji pohlaví
Podle výzkumu prezentovaného na prvním společném Kongresu mezi Evropskou pediatrickou endokrinologií (ESPE) a Evropskou endokrinologickou (ESE) byl vyvinut nový model malých lidských organoidů vaječníků nebo ovaroidů. Tento úspěch může pomoci pochopit a vyvinout léčbu podmínek, ve kterých se tyto orgány nevyvíjejí nebo nefungují správně, včetně rozdílů v rozvoji pohlaví a neplodnosti.
Během vývoje lidských embryí dochází k určení pohlaví ve velmi rané fázi, což ztěžuje studium a porozumění procesu. Obvykle se gonady začínají vytvářet asi čtyři týdny a rozhodnutí stát se varlaty nebo vaječníky se odehrává asi za šest týdnů. Někdy však existuje nesoulad mezi pohlavními chromozomy jednotlivce a gonadálním nebo anatomickým pohlavím – skupinou vzácných podmínek známých jako rozdíly ve vývoji pohlaví (DSD).
Zatímco tyto podmínky jsou vzácné – asi 1 ze 4 500 – mírnější formy se vyskytují u asi 1 u 200 lidí. DSD jsou často detekovány prenatálně nebo v kojeneckém věku, i když některé se neobjevují až do puberty nebo později. V posledních 15 letech se do atypického vývoje gonad podílelo rostoucí počet genů, ale přibližně 50% dětí s DSD v důsledku atypické tvorby gonád stále chybí definitivní genetická diagnóza.
Abychom porozuměli vývoji a nemoci Gonad, vědci z institutu Pasteur v Paříži diferencovali člověk indukované pluripotentní kmenové buňky (HIPSCS) do buněk podobných granulózám – typ somatických buněk vaječníků, který pomáhá vejci růst a zrající – a prvotní buňky podobné zárodečnými buňkami. Dále kombinovali dvě buněčné populace za vzniku lidských ovaroidů, které replikují klíčové strukturální a funkční aspekty ovariálních folikulů.
Zatímco existují jiné modely ovaroidů, jedná se o poprvé pro buňky podobné granulosové a pravěké buňky podobné zárodečnými buňkami, které mají být generovány společně, aniž by zavedly exogenní transkripční faktory, aby se vytvořily organoidy.
Transkripční faktory jsou proteiny, které se vážou na specifické sekvence DNA a zapínají blízké geny za zapnutí nebo vypnutí, takže použití externích mohou potlačit vrozený genetický program buněk, což činí odvozené populace nevhodné pro modelování nemocí. ““
Dr. Anu Bashamboo, vedoucí autor
Dříve vědci z Institutu Pasteur spolu s spolupracovníky z Francis Crick Institute vyvinuli somatické buňky varlat – konkrétně Sertoli buňky, které jsou běžně ovlivněny v DSD – z HIPSC. Tým pěstoval somatické gonadální buňky s mužskými chromozomy (XY) a nesli genetickou variantu specifického genu spojeného s atypickým vývojem varlat. Výsledkem bylo, že tyto buňky nebyly schopny vytvořit trojrozměrné tubulární struktury, které se podobají varlatům, což vede k dysgenetickému gonádu, který napodobuje DSD.
„Vytvořením člověka specifických, laboratorních modelů varlat i ovariálních vývoje pomocí indukovaných pluripotentních kmenových buněk (HIPSC), výzkum překonává klíčová omezení v terénu v terénu -částečně nedostatek vhodných zvířecích modelů v důsledku špatné zachování vývojových genů a mechanismů napříč druhy -a uvedli se v kontrolním prostředí,“ uvedli řečeno Dr. Bashamboo.
„Naše práce širší přispívá škálovatelným modelovým systémem relevantním člověkem k vývojové biologii, reprodukční medicíně a genetické diagnostice. Přemotává mezeru mezi základní vědou a klinickým aplikací, nabízí nástroje, které by mohly zlepšit výnosy diagnostiky a podpořit rozvoj cílených léčebných postupů pro jednotlivce s DSD a související reproduktivní poruchy a poruchy reproduktivních poruch,“ řekl Dr. Bassamboomsbom.
Dr. Bashamboo dodal: „Náš model také otevírá nové možnosti pro screening drog a environmentálních toxinů ovlivňujících lidské gonády, personalizovanou medicínu a budoucí terapeutické zásahy.“
