искусственное оплодотворение с помощью костного мозга

Плодитесь и размножайтесь без мужчин!

Ученые получили сперму из костного мозга женщины

“Хотите родить ребенка вообще без всякого мужчины? Нет проблем! Родите от самой себя или своей подруги!” Такое сенсационное заявление прозвучало на днях из уст профессора британского университета Ньюкасла Карима Найернии. Группа ученых под его руководством получила сперму из. костного мозга женщины.

Точнее, опыты проводились на самках лабораторных мышей. И тем не менее идея, изложенная в известном польском фильме “Секс-миссия”, — размножение женщин без участия мужчин, — похоже, очень близка к воплощению.

Прокомментировать данное открытие “МК” попросил руководителя лаборатории Института общей генетики РАН, доктора биологических наук Сергея КИСЕЛЕВА.

— Это действительно слишком неожиданное открытие, — считает Киселев. — В природе, конечно, есть однополые виды животных. К примеру, ящерицы, которые обитают на Кавказе. В них генетически заложен механизм самокопирования. И все потомство, которое рождается у самки, один в один повторяет ее, мать, бабушек и прабабушек. Происходит это путем удвоения набора одинаковых хромосом, заложенных в яйцеклетке ящерицы.

— Однако ученые заявляют о получении спермы! Как сообщает еженедельник New Scientist, сначала британцы опробовали данную методику на мышах, то есть получили сперму из эмбриональных стволовых клеток самок, а затем добрались и до костного мозга. Как это возможно?

— Из эмбриональных стволовых клеток сперматогонии (незрелые сперматозоиды), конечно, получить проще. Ведь эти клетки стоят на более ранней ступени развития. Если на них воздействовать определенным способом, то не исключено, что из них образуются сперматогонии. А вот что касается клеток костного мозга, то они созревают гораздо позже зародышевой ткани. И для того, чтобы получить из них незрелые сперматозоиды, надо развитие стволовых клеток костного мозга повернуть вспять, чтобы они вернулись в свое новорожденное состояние. Если именно это удалось британцам, то я бы назвал результат научным достижением.

— Сперматозоиды бывают двух видов — несущие женский и мужской хромосомный набор. Получается, сперматозоиды из костного мозга женщины “начинены” исключительно женскими хромосомами?

— Да, они действительно будут нести только женский тип хромосом.

— Так это получается клонирование?

— В конце концов получается клон, но процесс его создания клонированием назвать нельзя.

— А смогут таким же образом мужчины воспроизводить себя без участия женского генетического материала?

— Выходит, что так. Кстати, еще в 2006 году, по заявлению ученых, им удалось получить шесть мышат из спермы, полученной из костного мозга взрослого самца. Ее подсадили в яйцеклетку, из которой предварительно убрали ядро, содержащее набор хромосом. В результате рожденные мышата выросли, хотя и испытывали определенные проблемы со здоровьем.

— Все они получились мужского пола?

— Да. Но тут надо иметь в виду, что сперматогонии просто могли находиться в костном мозге самца. Кто знает, в природе возможны случайности. И не факт, что те же незрелые сперматозоиды могут быть в костном мозге самки. Но если их все-таки раздобудут, то детеныши тоже будут исключительно самками. Если, конечно, полученные сперматогонии смогут созреть до сперматозоидов.

— То есть если все удастся с мышами, в дальнейшем у любой женщины появится возможность рожать от самой себя?

— Это было бы возможно, но нежелательно. Это как близкородственная половая связь, в результате которой может рождаться уродливое потомство. Насколько я понял, британские ученые все же больше ратуют за то, чтобы женские яйцеклетки оплодотворялись спермой, взятой у других женщин. К примеру, пишут ученые, это был бы выход для лесбийских пар, которые хотят общего ребенка.

Университет Ньюкасла уже подал запрос на получение от правительства Великобритании разрешения приступить к опытам с женскими стволовыми клетками костного мозга. Ожидается, что работы начнутся уже предстоящей весной.

По мнению профессора Найернии, пригодная для деторождения сперма может быть создана из женского костного мозга уже к 2010 году.

Источник

Донорские клетки костного мозга помогли мышам забеременеть

Американские медики выяснили, что в начале беременности стволовые клетки из костного мозга отправляются в матку и размножаются там, образуя участок плаценты. Пересадив костный мозг от здоровых мышей бесплодным мутантным животным, исследователи смогли восстановить работоспособность матки, а в некоторых случаях вернули мышам плодовитость. Работа опубликована в журнале PLoS Biology.

Красный костный мозг часто считают главным врагом эмбриона: там образуются иммунные клетки, а их с точки зрения плод — это чужеродное тело в организме матери и с ним нужно бороться. Именно поэтому некоторые стволовые клетки мигрируют из организма плода в красный костный мозг матери и подавляют там воспаление, чтобы иммунные клетки не развернули «боевые действия».

Решеф Таль (Reshef Tal) и его коллеги из Йельской медицинской школы обнаружили, что иногда красный костный мозг выступает как союзник эмбриона и становится источником клеток для плаценты.

Ученые воспользовались собственным методом: мышам вводили химиотерапевтический препарат вместе с веществом SCF (stem cell factor, сигнальная молекула для стволовых клеток). В результате стволовые клетки костного мозга погибали, а половые клетки оставались живы. Затем мышам пересаживали клетки красного костного мозга от флуоресцентного донора — животного, в геном которого был встроен ген зеленого флуоресцентного белка. Анализ костного мозга реципиентов показал, что донорские клетки активно заселяют освободившуюся нишу и животные становятся химерами.

Когда мыши-реципиенты забеременели, исследователи разглядели внутри их матки скопление зеленых светящихся клеток — в том самом месте, куда имплантировались эмбрионы. Ученые окрасили эти клетки на характерные поверхностные маркеры и обнаружили, что вместо клеток крови пришельцы из костного мозга превратились в клетки децидуальной ткани — материнской части плаценты.

Затем исследователи повторили свой эксперимент на мутантных мышах с дефектом гена Hoxa11. Это один из факторов транскрипции, который участвует в процессах размножения и развития. Мыши, лишенные обеих копий гена Hoxa11, не способны забеременеть вообще, а гетерозиготы приносят в 1,5-2 раза меньше потомства, чем обычные животные. Ученые предположили, что с помощью пересадки костного мозга можно спасти мышей от бесплодия.

В их эксперименте участвовали несколько групп: контрольная (здоровые мыши, которым пересаживали костный мозг от здоровых мышей), а также гомо- и гетерозиготы по мутации, которые получали клетки от здоровых мышей или мутантных гомозигот. Как и следовало ожидать, контрольная группа размножалась хорошо, а мутанты, которым пересадили костный мозг мутантов, не размножались вообще.

После пересадки здорового костного мозга мутанты, лишенные здоровых копий гена, все равно не могли забеременеть. Тем не менее, в их матке возникала децидуальная ткань: донорские клетки делились сами и благотворно влияли на соседей.

Гетерозиготы приносили в два раза меньше потомства, чем контроль, если получали костный мозг мутантов. Зато если гетерозиготам пересаживали здоровые стволовые клетки, они размножались так же хорошо, как и контрольная группа. Таким образом, пересадки костного мозга оказалось достаточно, чтобы вернуть им плодовитость.

В отличие от мыши, у человека децидуальная ткань возникает не в процессе имплантации эмбриона, а перед ней — в ходе каждого менструального цикла, после овуляции. Тем не менее, известно, что и у человека количество белка Hoxa11 часто снижается при разных патологических состояниях, включая эндометриоз и выкидыш. И не исключено, что донорские клетки костного мозга могут оказаться полезны женщинам для сохранения беременности.

Довольно часто костный мозг все-таки восстает против зародыша, и тогда развивается воспаление, угрожающее его жизни и здоровью женщины. Ученые выяснили, что такую ситуацию может спасти аспирин — распространенное противовоспалительное.

Источник

Матери в одиночку: женщины смогут продолжить род, если мужчины вымрут

Мужская Y-хромосома — это маленький кусок Х-хромосомы, от которой в процессе эволюции осталось только 10%. За время существования человечества Y-хромосома не уменьшилась, и всё же существует гипотетический риск того, что мужская половина человечества может когда-нибудь исчезнуть. Как рассказали «Известиям» ведущие российские генетики, в этом случае женщины сумеют продолжить человеческий род самостоятельно, посредством партеногенетического размножения. Об этом — в предпраздничном материале «Известий».

Икс без игрека

Как выяснили ученые, мужская Y-хромосома в процессе своего существования (еще до появления человека) потеряла большинство — примерно 90% — почти из 1,4 тыс. изначально имеющихся в ней генов. А принципиально отличает мужчин от женщин всего один ген.

— Это ген SRY (Sex-determining Region Y), — пояснил академик РАН, научный руководитель Института общей генетики РАН Николай Янковский. — И если пересадить перед рождением только этот ген — женщина станет мужчиной. Это регулятор, он включает и выключает все остальные гены, определяя развитие по мужскому типу. Конечно, у Y-хромосомы есть и другие гены, отличающие мужчин и женщин, — например, ген волосатости ушей. Но он не имеет отношения к контролю пола. Он просто находится в том же носителе информации, что и SRY.

Единственный определяющий развитие по мужскому типу ген расположен на очень маленькой Y-хромосоме, которая остается неизменной на протяжении всей истории человечества. И всё же имеется вероятность, что она может полностью потерять свою функцию в течение следующих 10 млн лет.

Однако, как это ни странно, такое развитие событий не обязательно означает прекращение человеческого рода. К вопросу, что будет, если женщинам придется размножаться без мужчин, генетики относятся оптимистично.

— Женщины в отличие от мужчин могут воспроизводиться без оплодотворения, — объяснил ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, профессор Техасского А&М университета (США) и Гёттингенского университета (Германия) Константин Крутовский. — Это возможно потому, что они имеют полноценный набор хромосом. Женщины получают две половые Х-хромосомы — одну от папы и одну от мамы. В каждой примерно 1,4 тыс. генов. Всего 2,8 тыс. А мужчины получают Х от мамы и маленький довесок Y — от папы. В Y-хромосоме примерно 200 генов, из которых только 72 белок-кодирующие. То есть у них примерно 1,6 тыс. генов. Хотя этого достаточно для развития полноценного ребенка, но отсутствуют репродуктивные структуры для его вынашивания.

По словам Константина Крутовского, если мужчины по каким-то причинам исчезнут, женщины гипотетически могут перейти на партеногенетическое размножение — то есть будут использоваться яйцеклетки, которые не прошли редукционное деление в мейозе при формировании гаплоидных гамет. Такая диплоидная яйцеклетка может развиться в точную копию мамы. То есть будут рождаться только девочки. У мужчин же нет возможности получить точную копию папы.

Партеногенез — это одна из форм полового размножения организмов, при которой яйцеклетка развивается во взрослый организм без оплодотворения. Несмотря на то что ребенок не имеет папы, а происходит только от мамы, партеногенез является половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. В природе существует много видов животных, которые размножаются партеногенетически. Это улитки, пауки, тараканы, тли, некоторые виды муравьев, скальные ящерицы, комодские вараны, некоторые виды рыб и птиц. В том числе куры.

В разных лабораториях мира уже были проведены эксперименты по партеногенетическому получению жизнеспособных эмбрионов млекопитающих в лабораторных условиях. Яйцеклетки крыс, макак и человека были обработаны для того, чтобы предотвратить редукционное деление (деление ядра клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. — «Известия»). Эти эксперименты закончились получением жизнеспособных бластоцист — зачатков эмбриона. В 2004 году в Японии смогли вырастить из бластоцисты, полученной партеногенетическим способом, жизнеспособную взрослую особь (мышь).

Двойной резерв

Получается, что у женщин существует возможность продолжения рода без мужчин, а вот у мужчин такая перспектива отсутствует. Это происходит потому, что женщина изначально защищена природой лучше — именно из-за того, что на ней лежит ответственность за вынашивание ребенка.

Мужчина производит миллионы сперматозоидов в день, женщина — только одну или несколько яйцеклеток в месяц. То есть в условиях угрозы человеческой цивилизации один мужчина сможет оплодотворить много женщин для того, чтобы сохранить численность популяции и продолжить род, а вот обратную ситуацию себе представить невозможно.

Сперматозоиды, достигающие яйцеклетку, 3D модель

Таким образом, количество женщин в популяции более важно для поддержания ее численности, чем количество мужчин. Природе безопаснее жертвовать для своих «экспериментов» мужчинами, чем женщинами. Из-за этого мужская половина человечества рассматривается природой как испытательный полигон, где можно быстро попробовать разные варианты генов (мутаций), влияющих на приспособляемость, поведение, устойчивость к болезням и так далее.

Это происходит именно потому, что у женщины есть два одинаковых по числу наборов генов: Х-хромосома от мамы и Х-хромосома от папы. Если вдруг окажется, что какой-то ген дефектный, то другой ген может его компенсировать, давая возможность женскому организму нормально развиваться и жить.

Именно так и происходит — женщины реже болеют наследственными заболеваниями и при этом чаще являются носителями неблагоприятных мутаций, связанных с Х-хромосомой. Если же дефектный ген Х-хромосомы встретится в мужском эмбрионе, то он «сработает7 на 100%. Ведь он содержится в единственной Х-хромосоме, доставшейся от мамы, — дублирующего набора нет. В малюсенькой Y-хромосоме всего 200 генов, и те «брошены» на обеспечение брутальности: это факторы фертильности, гормональные гены, обеспечивающие «поведение мачо».

— У мужчин все неблагоприятные мутации «торчат наружу» из-за отсутствия дублирующей Х-хромосомы, — пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская. — А у женщин вторая Х-хромосома в большинстве случаев нормальным геном обеспечивает нужную функцию. Поэтому частота гемофилии у мальчиков — 1 на 10 тыс., а девочки болеют, только если с двух сторон получают дефектный ген. Это — уникальные случаи. То же самое с дальтонизмом.

Константин Крутовский подтвердил, что в человеческой популяции больше отклонений от нормы замечено у мужчин.

— Образно говоря, расхожая фраза, что «все мужики козлы», — ближе к сути, нежели та, что «все бабы дуры». Однако и гениев среди мужчин тоже больше. Ведь мутации бывают и благоприятными, не только негативными, хотя и гораздо реже. Положительная мутация генов Х-хромосомы также чаще проявляется в мужском организме именно из-за того, что отсутствует маскирующий, дублирующий набор генов Х-хромосом, — отметил он.

Однако, по словам ученого, успокоить прекрасную половину человечества в канун 8 Марта можно тем, что, по статистике, женщины в среднем всё делают лучше мужчин. И даже водят машину.

По мнению ученых, женщины смогут справиться со многими тяжелыми ситуациями, даже с исчезновением мужчин. Но жизнь без них была бы невыносимой.

Источник

Искусственное оплодотворение

Разновидности искусственного оплодотворения:

Обследование перед искусственным оплодотворением

Обследование пациентов перед применение методов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ, именно к ним относятся методы искусственного оплодотворения) в России регламентировано Приказом 107Н. Обследование может быть проведено как в женской консультации (поликлинике), так и в специализированной клинике, под контролем репродуктолога. Второй вариант предпочтителен: специалист может проследить за тем, чтобы дополнительные исследования были проведены сразу после выявления необходимости дообследования.

Обследование проходят оба супруга; к моменту проведения процедуры все результаты должны быть поучены и оценены репродуктологом. Это гарантирует от нежелательных осложнений ВРТ.

Наши врачи

Виды искусственного оплодотворения :

Внутриматочная инсеминация (ВМИ) спермой мужа или донора

Показания: Бесплодие неясного происхождения, умеренное снижение качества спермы партнера.
Условие успеха: проходимые маточные трубы, умеренное снижение показателей спермограммы (субфертильная) сперма, которая после обработки и концентрации (сгущения) может стать фертильной.

Рутинно процедура проводится в условиях операционной, хотя, при соблюдении всех правил может быть проведена в смотровом кабинете. Длительного нахождения в стационаре клиники не требуется: в нашей клинике пациентку отпускают через 30 минут после проведения инсеминации.

При проведении инсеминации спермой донора (при отсутствии партнера) – сперму предварительно выбранного донора размораживают непосредственно перед процедурой, проверяют состояние и затем проводят процедуру.

Введение обработанной спермы в матку (ВМИ)

Внутриперитонеальная инсеминация (ВПИ)

Разновидность искусственного оплодотворения , при котором сперма вводится в полость малого таза (в т.н. Дугласово пространство). Считается, что это укорачивает время встречи сперматозоида с яйцеклеткой: как только произошла овуляция и яйцеклетка попала в брюшную полость, она встречается со сперматозоидом и уже оплодотворенная попадает в трубу и затем в матку. Метод практически не применяется.

Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО)

Искусственное оплодотворение , при котором все его этапы проходят вне организма женщины, в лабораторных условиях. Процедура требует стимуляции яичников, взятия яйцеклеток, оплодотворения в лабораторных условиях с последующим культивированием эмбрионов до 5-6го дня, и переносом эмбриона в матку. В настоящее время включает в себя множество модификаций, включая искусственное дозревание яйцеклеток, полученных без стимуляции, в лабораторных условиях (IVM).

Ниже в таблицах приведены научные данные об эффективности различных методов искусственного оплодотворения.

Таблица 1. Частота наступления беременности (%) при использовании разных методов искусственной инсеминации при лечении женского бесплодия при фертильной сперме партнера:

Таблица 2. Частота наступления беременности (в %) при использовании разных методов искусственного оплодотворения при лечении мужского бесплодия при подтвержденной фертильности женщины:

Таким образом, самым эффективным способом искусственного оплодотворения при всех формах бесплодия является ЭКО/ИКСИ.

Источник

Стволовые клетки костного мозга необходимы для наступления беременности

Согласно исследованию ученых Йельского университета, костный мозг может играть определяющую роль в способности женщины забеременеть. В экспериментах на мышах авторы работы установили, что после оплодотворения яйцеклетки стволовые клетки костного мозга перемещаются через кровоток в матку, где помогают преобразовать слизистую оболочку матки, чтобы к ней мог присоединиться эмбрион. Если этого присоединения (имплантации) не происходит, эмбрион гибнет на ранней стадии развития.

«Мы всегда знали, что для беременности необходимы две вещи, — говорит доктор Хью Тейлор (Hugh Taylor), старший автор исследования. — У вас должны быть яичники, чтобы производить яйцеклетки, а также у вас должна быть матка, чтобы получить эмбрион. Но знание о важной роли костного мозга стало изменением парадигмы». Его коллега Решеф Таль (Reshef Tal) объясняет: «Некоторые из этих мезенхимальных стволовых клеток, происходящих из костного мозга, перемещаются в матку и становятся децидуальными клетками, которые являются клетками, необходимыми для процесса имплантации и поддержания беременности».

Благодаря этим клетком внутренняя слизистая оболочка матки (эндометрий) превращается в так называемую децидуальную, или отпадающую оболочку, которая развивается в области имплантации эмбриона, а затем распространяется на всю внутреннюю поверхность матки. Особые части этой оболочки входят в состав плаценты и образуют оболочку зародыша.

В нынешнем исследовании у мышей с дефектом гена Hoxa11, который проявляется в нарушении развития эндометрия, пересадка костного мозга от здорового донора повышала шансы на благополучную беременность, способствуя достаточному развитию децидуальной оболочки. Этот эксперимент стал возможен благодаря прорыву, который Таль и Тейлор совершили несколько лет назад, когда сумели провести пересадку костного мозга самкам мышей, сохранив у них здоровые яйцеклетки (обычно перед трансплантацией донорского костного мозга уничтожают все клетки имеющегося костного мозга при помощи радиации или химиотерапии). Ученым удалось найти препарат, уничтожающий костный мозг, но не наносящий вреда яйцеклеткам.

Таль, Тейлор и их коллеги намерены перенести свои исследования на людей и попытаться при помощи стволовых клеток костного мозга лечить случаи невозможности имплантации эмбриона. «Когда у пациента поврежден эндометрий, что приводит к бесплодию или повторной потере беременности, слишком часто мы не можем это исправить. Костный мозг можно считать еще одним важным репродуктивным органом. Это открытие дает новые возможности для лечения заболевания, которое раньше было неизлечимо», — считает Таль. Хотя перед началом клинических испытаний необходимо еще провести дополнительные исследования, авторы работы рассчитывают, что их метод в конце концов поможет пациентам.

Исследование опубликовано в журнале PLoS Biology.

Источник