Суть кратко
Миссия компании Conception — радикальное переосмысление репродуктивной медицины через создание полноценных человеческих яйцеклеток из стволовых клеток.
Мы рады поделиться знаковым достижением: нам удалось впервые синтезировать ранние человеческие яйцеклетки (примордиальные ооциты) из стволовых клеток. Процесс начинается с обычного анализа крови: мы репрограммируем клетки крови в плюрипотентные стволовые клетки, а затем индуцируем их дифференцировку в миниатюрные структуры, имитирующие ткань яичника с первичными ооцитами.
Несмотря на то, что работа по достижению полной функциональной зрелости этих клеток еще продолжается, полученные результаты являются прорывными для современной науки.
Значимость проекта
Методика получения яйцеклеток из стволовых клеток (IVG) уже доказала свою эффективность на мышиных моделях. Еще в 2016 году Кацухико Хаяси продемонстрировал, что клетки кожи мыши могут стать «индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками» (iPS-клетками), а затем — жизнеспособными яйцеклетками. Из них впоследствии рождались здоровые потомки, которые сами были способны к полноценному размножению.
Хотя реализация IVG у человека технически несоизмеримо сложнее, чем у грызунов, потенциал этой технологии колоссален для медицины будущего.
IVG может совершить революцию в репродуктологии: достаточно будет взятия образца крови для получения неограниченного запаса качественных ооцитов. Это позволит преодолеть биологические ограничения, избавит от необходимости гормональной стимуляции и инвазивного извлечения яйцеклеток, характерных для классического ЭКО, а также подарит женщинам возможность материнства в позднем репродуктивном возрасте.
Мы не просто культивируем клетки — мы воссоздаем в лаборатории трехмерные органоиды (мини-яичники), поскольку развитие яйцеклетки невозможно в отрыве от микроокружения органа. Ниже представлен обзор нашего научно-исследовательского процесса.
Методология: лабораторное выращивание мини-яичников
Философия Conception исключает упрощения и «обходные пути». Недостаточно просто получить клетку с набором нужных маркеров — мы стремимся с предельной точностью воспроизвести природный процесс развития, сверяя каждый этап с эталонными атласами человеческого эмбриогенеза.
После получения iPS-клеток из образца крови мы запускаем их дифференцировку в ключевые компоненты яичника: примордиальные зародышевые клетки (предшественники яйцеклеток) и вспомогательные соматические клетки, создающие необходимые сигналы для роста. Объединяясь, они формируют трехмерные структуры — мини-яичники.
Используя высокоточную микроскопию и специфическое окрашивание тканей, мы анализируем развитие клеток на предмет их соответствия естественным стадиям роста.
Внутри этих систем будущие яйцеклетки проходят несколько критически важных стадий:
-
Трансформация примордиальных зародышевых клеток в «оогонии».
-
Вступление в мейоз — важнейшее деление для обеспечения гаплоидного набора хромосом.
-
Формирование фолликулов, обеспечивающих дальнейшую защиту и созревание ооцита.
Мы сверяем полученные результаты с собственным обширным атласом молекулярных данных, используя алгоритмы машинного обучения для подтверждения биологической идентичности и качества клеток.
1) Структурная организация мини-яичников
Одним из критериев успеха является способность клеток к самоорганизации. Мы наблюдаем образование «гнезд» — специфических структур, где будущие яйцеклетки (пурпурный цвет) сгруппированы и окружены поддерживающим слоем (синий цвет), что полностью повторяет архитектуру естественного яичника.
2) Успешный запуск процесса мейоза
Мейоз — сложнейший процесс, требующий филигранной точности при обмене ДНК между хромосомами. В наших культурах iPSC мы наблюдаем формирование мейотического аппарата: хромосомы выстраиваются в пары, а структурные белки соединяют их непрерывными «молниями», что свидетельствует о прохождении ранних стадий мейоза.
Кроме того, мы зафиксировали экспрессию генов, ответственных за рост ооцита и формирование защитной зоны пеллюцида, что подтверждает корректность протекающих программ развития.
3) Создание полноценных фолликулов из iPSC
Вершиной текущего этапа стало создание фолликулов, где каждая будущая яйцеклетка обволакивается слоем вспомогательных клеток. Эта структура является базовой «единицей» яичника.
Взгляд в будущее
Следующий критический этап — доведение фолликулов от примордиальной до антральной стадии, когда ооцит достигает функциональной зрелости. Опираясь на опыт культивирования донорских тканей, мы уверены в достижимости этой цели.
Мы осознаем всю ответственность и строгие требования к безопасности при разработке подобных технологий. Любое клиническое внедрение будет предваряться глубоким анализом качества и безопасности клеток, а также расширенными исследованиями на животных моделях.
