По данным Американского онкологического общества, люди, пережившие рак в детстве, могут столкнуться с проблемами со здоровьем позже во взрослой жизни.
Многие мальчики, прошедшие лечение рака до полового созревания, могут потерять способность производить сперму, поскольку химиотерапия или лучевая терапия могут повредить их репродуктивные клетки.
Исследование, опубликованное в журнале Stem Cell Reports, под руководством доктора философии Эойна Уилана и доктора философии Ральфа Бринстера, а также группы исследователей из Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета (Penn Vet) и Детской больницы Филадельфии, закладывает основу для помощи людям, пережившим рак в детстве, стать родителями в более позднем возрасте.
Сперматогенез, процесс производства сперматозоидов, необходим для мужской фертильности. Но многое остается неизвестным о том, как эти клетки созревают или дифференцируются в специализированные сперматозоиды. Исследование Уилана и Бринстера проливает свет на формирование мужских сперматозоидов, подробно описывая сохранившиеся сети регуляции генов в ходе сперматогенеза в животных моделях, характеризуя факторы транскрипции, их цели в геномах и нижестоящие гены, на которые они влияют.
Используя мультиомные анализы отдельных клеток, исследователи определили дорожную карту того, как сложное развитие дифференциации мужских половых клеток достигается посредством экспрессии генов и эпигенетических изменений. Исследователи изучили как мейоз, клеточный процесс, который создает гаметы, или репродуктивные клетки; так и спермиогенез, процесс, при котором мужские клетки в середине развития созревают в сперматозоиды , известные как сперматозоиды.
«Мы обнаружили, что каждая стадия связана с определенными изменениями доступности хроматина», — сказал Бринстер, профессор репродуктивной физиологии Ричарда Кинга Меллона и старший автор исследования. «Это расширенное понимание регуляции сперматогенеза дает основу для дальнейших исследований, включая технологии восстановления фертильности у мальчиков в препубертальном возрасте, утраченной во время терапии рака».
Бринстер представил себе такие методы лечения почти двадцать лет назад, когда ткань яичек криоконсервируется в течение длительного времени и трансплантируется обратно пациенту после успешного лечения рака , восстанавливая его репродуктивные возможности. Эти методы лечения теперь становятся реальностью.
В ноябре 2023 года 24-летний мужчина, переживший рак, перенес повторную трансплантацию криоконсервированной ткани. Кайл Орвиг из Питтсбургского университета, который руководил повторной имплантацией, был студентом Бринстера и работал старшим научным сотрудником в его лаборатории.
Исследование Уилана и Бринстера 2022 года, опубликованное в PLOS Biology, показало, что клетки яичек крысы можно трансплантировать после более чем 20 лет криоконсервации и позволить ранее бесплодным яичкам производить сперму. Однако эти клетки делали это гораздо медленнее по сравнению с клетками, замороженными на короткий период, что указывает на блокировку сперматогенеза после мейоза. Эти недостатки сохранялись долгое время после трансплантации клеток, что предполагает эпигенетическое изменение в долго замороженных стволовых клетках, которые были унаследованы всеми зародышевыми клетками в регенерированной ткани.
«Эта потеря точной передачи программы дифференциации в мужских стволовых клетках зародышевой линии после длительного криохранения представляет необходимость в дальнейшем изучении медицинской адаптации этой технологии», — сказал Уилан, старший научный сотрудник лаборатории Бринстера. «Реализация генетической программы потребует постоянного совершенствования для успешной криоконсервации всех стволовых клеток».
Уилан и его коллеги в лаборатории Бринстера продолжают развивать эту работу. Их недавно опубликованный атлас экспрессии генов и доступности хроматина при нормальном сперматогенезе может быть использован в качестве основы для картирования эпигенетических изменений после трансплантации долгосрочно замороженной ткани для выявления конкретных изменений генов и хроматина, лежащих в основе этой потери функции.
«Создавая подробную карту развития клеток, формирующих сперму, и выявляя дефекты, возникающие после длительного замораживания, мы надеемся потенциально ограничить или даже обратить вспять ущерб, нанесенный регенеративным возможностям стволовых клеток в первую очередь», — сказал Уилан. «Это, несомненно, имеет реальное значение для семей, пострадавших от детского рака».
Источник: medicalxpress.com
Нужна помощь в организации лечения в израильской клинике?
Внесите свои данные в форму заявки или позвоните по телефону +49 229 279 273 16. В течение 2 часов вам позвонит наш врач-консультант. Данная консультация является совершенно бесплатной. Мы гарантируем вам полную конфиденциальность и сохранение врачебной тайны.
