Американські вчені перевірили, що відбувається з попередниками статевих клітин щура за час довгого зберігання в рідкому азоті. Виявилося, що після розморожування та імплантації в насінник вони здатні ділитися і виробляти сперматозоїди. Правда, в цьому вони все одно програють як свіжим клітинам-попередникам, так і клітинам після короткої заморозки. А значить, використовувати цю стратегію у людей може бути непросто. Роботу опубліковано в журналі.
Заморожувати статеві клітини може бути корисно не тільки тим, хто хоче продовжити свій репродуктивний період, але і тим, хто до нього ще не дожив. Особливо гостро ця проблема стоїть у дітей з онкологічними діагнозами. Лікарі призначають їм терапію, яка може нашкодити будь-яким клітинам в організмі, в тому числі і статевим.
Щоб залишити таким пацієнтам можливість завести власних дітей, коли вони впораються з хворобою і виростуть, можна спробувати заморозити їх статеві клітини до терапії. Але далі цим клітинам належить провести в кріоконсервованому стані щонайменше роки, а то й десятки років. І досі не цілком ясно, чи можуть вони пережити такий довгий термін у заморожуванні.
Відомо, що людські ембріони, заморожені на ранніх стадіях розвитку, можуть проіснувати замороженими щонайменше 27 років. Людські сперматозоїди - не менше 40 років. Але у маленької дитини ще немає готових сперматозоїдів, тому доведеться заморожувати їхні попередники. І скільки вони можуть протриматися в рідкому азоті і чи будуть функціональні після розморозки, поки невідомо.
Група вчених під керівництвом Ральфа Брінстера (Ralph L. Brinster) з Університету Пенсільванії вирішила перевірити це на мишах і щурах. У їхній лабораторії збереглися сперматогоніальні стовбурові клітини (попередники сперматозоїдів) щурів, заморожені ще 23 роки тому. Для порівняння вони взяли аналогічні клітини, заморожені недавно, 1-4 місяці тому, а також свіжі клітини, які не піддавалися заморожуванню.
Дослідники розморозили кріоконсервовані клітини і підсадили їх в очищені від власних клітин насінники мишей (спеціальної лінії з імунодефіцитом, у якої не виникає відторгнення). І виявили, що всі вони приживаються, але не всі однаково: після довгої заморозки клітини-попередники змогли заселити менше канальців у насінниках і зробити менше сперматозоїдів, ніж свіжі клітини або клітини після короткої заморозки.
Тоді автори роботи вирішили перевірити, чи сильно відрізняються ці клітини по роботі генів. Вони виміряли експресію генів у попередниках сперматозоїдів відразу після розморозки і порівняли результати з незамороженими клітинами. Виявилося, що тривалість заморозки не сильно впливає на роботу генів, але свіжі клітини істотно відрізняються від заморожених.
Проте, коли дослідники витягли клітини, що вже прижилися в насінниках мишей, вони помітили, що експресія генів різниться сильно, залежно від того, скільки клітини провели в рідкому азоті. Той же ефект вони помітили і на працездатності цих клітин: ті, що пролежали в заморожуванні 23 роки, зробили менше диференційованих сперматозоїдів, ніж нещодавно заморожені і свіжі клітини-попередники.
Таким чином, автори роботи, з одного боку, перевірили, що навіть 23 роки в заморожуванні не позбавляють клітини-попередники здатності прижитися всередині насінника і зробити статеві клітини. Але, з іншого боку, вони виявили, що після такого довгого терміну зберігання клітини справляються зі своїми обов'язками гірше. Тому дослідники застерігають своїх колег, які працюють зі сперматозоїдами людини, від того, щоб поширювати результати, отримані на клітинах після недовгої заморозки, на клітини після тривалої кріоконсервації. А також закликають їх перевіряти не тільки життєздатність клітин після розморозки, але і їх функціональність - оскільки проблеми у тривалий час заморожених клітин виникли вже після імплантації в насінники.
Про те, як вчені пересилають один одному заморожені і зафіксовані біологічні об'єкти, ми розповідали в матеріалі «Вже послала так послала». А про те, чому поки не вдається заморозити людину цілком, читайте в тексті «Холодний, як лимонад».