Регенеративные технологии в лечении мужского бесплодия

РЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЛЕЧЕНИИ МУЖСКОГО БЕСПЛОДИЯ

Ахметшина И.Ф., Третьякова М.В., Давлетова Р.Р., Пушкарева Е.С.

ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России, Екатеринбург

АННОТАЦИЯ

Ключевые слова: 

ВВЕДЕНИЕ

Число пар, у которых диагностировано бесплодие в мире, растет с каждым годом. Бесплодие возникает на фоне нарушений работы репродуктивной системы, которые могут быть вызваны различными провоцирующими факторами. Каждая пятая супружеская пара в мире не может иметь детей (по статистике, около 15-20%), почти половина случаев вызвана мужским бесплодием.

Мужское бесплодие - это патология, при которой сперматозоиды не могут оплодотворить яйцеклетку женщины, в результате чего она не забеременеет. На сегодняшний день не существует общепризнанных методов медикаментозного лечения мужского бесплодия, и часто их терапия носит эмпирический характер. Это определяет необходимость поиска новых методов лечения мужского бесплодия: использование сперматогенных стволовых клеток, мезенхимальных стволовых клеток, а также создание "искусственных сперматозоидов" из соматических клеток. В настоящее время при лечении мужского бесплодия с помощью регенеративной медицины отмечают клеточную терапию.

Регенеративная медицина - это восстановление пораженного болезнью организма. или поврежденной ткани путем активации эндогенных стволовых клеток или путем трансплантации клеток (клеточная терапия). Она представляет собой принципиально новую область медицины.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

После выявления высокой способности стволовых клеток продуцировать различные их типы, ряд ученых предложили использование стволовых клеток и клеточной терапии в качестве возможного нового терапевтического лечения мужского бесплодия. Стволовые клетки - это недифференцированные типы клеток, которые обладают двумя основными характеристиками: самообновлением с образованием идентичных дочерних клеток и способностью дифференцироваться в более специализированные типы клеток.

Сперматогониальные стволовые клетки

В настоящее время ведутся исследовательские работы по изучению возможности восстановления нормального сперматогенеза у мужчин с помощью методик регенеративной медицины. Сперматогониальные стволовые клетки (ССК) играют ключевую роль в сперматогенезе. Они являются клетками,  которые лежат в основе процесса сперматогенеза. ССК способствуют сперматогенезу на протяжении всей жизни мужчины благодаря их функции именно как стволовых клеток, а также физиологические или патологические нарушения процесса сперматогенеза могут быть отрегулированы или восстановлены с помощью ССК. Таким образом, ССК – не только один из типов стволовых клеток, это клетки, обеспечивающие продолжение жизни вида. Значительное достижение, такое как создание техники трансплантации сперматогониальных клеток, было предоставлено группой исследователей под руководством Р. Бринстера в 1994 г.  Они первыми доказали возможность изолировать и трансплантировать ССК для восстановления фертильности у мышей. Это дало возможность дальнейшего изучения ССК, идентификации специфических молекулярных маркеров половых клеток для их изоляции, применение ксенотрансплантации. Существует несколько направлений по восстановлению нормального сперматогенеза у мужчин. Первое - криоконсервация ССК молодых пациентов, которым предстоит химио- или радиотерапия. Так как около 30% пациентов после такого курса лечения страдают азооспермией и это является единственным способом сохранения их фертильности перед лечением. С развитием метода трансплантации в семявыносящие канальцы, повторное введение ССК в яичко донора становится возможным способом, при котором процесс сперматогенеза может быть восстановлен, что было продемонстрировано в экспериментах с приматами и человеком. Предпринималась аутотрансплантация ССК 7 взрослых пациентов с лимфомой Ходжкина. Половые клетки пациентов были собраны и криоконсервированны перед началом лечения, затем трансплантированы в семявыносящие канальцы каждого пациента после лечения. Второе - создание «искусственных сперматозоидов» из соматических клеток. Если в яичке нет половых клеток, производство искусственных сперматозоидов из ранних сперматогониальных стволовых клеток невозможно. Было показано, что соматические клетки могут в некотором смысле вести себя подобно зародышевым клеткам и выражать мейотические признаки и даже подвергаться полному мейозу. Также было продемонстрировано, что использование соматических клеток для индуцирования плюрипотентных стволовых клеток из соматических клеток является осуществимым. В ходе этого процесса были созданы плюрипотентные стволовые клетки с потенциалом дифференцировки. Эта приобретенная плюрипотентность и связанный с ней приобретенный потенциал дифференцировки логически могут может быть использован для создания генетически родственной искусственной спермы.