Cellules d'oeufs produites à partir de cellules souches isolées à partir d'ovaires humains


Cellules d'oeufs produites à partir de cellules souches isolées à partir d'ovaires humains

Les chercheurs américains ont réussi à isoler les cellules souches des ovaires des femmes en âge de procréer et les ont utilisé pour créer des ovules qui semblent se comporter normalement. La découverte, publiée en ligne en Nature Medicine Le week-end, confirment les résultats d'études antérieures qui suggèrent que les femmes continuent à produire de nouveaux œufs à l'âge adulte et renversent la vision traditionnelle selon laquelle elles sont nées avec un nombre fini d'oeufs qui s'affaiblissent progressivement au cours de leurs années de reproduction. L'espoir est que l'étude conduira à de nouvelles façons d'aider les femmes stériles.

Le chef de l'étude, le Dr Jonathan Tilly, directeur du Centre de Vincent pour la Biologie de la Reproduction, et le chef de la recherche, au Département d'obstétrique et de gynécologie de Vincent à l'Hôpital général du Massachusetts (MGH) à Boston, ont déclaré à la presse qu'ils estiment que leur étude montre clairement que pendant son travail La vie reproductive, les ovaires d'une femme contiennent des cellules souches capables de produire de nouveaux œufs.

"La découverte de cellules précurseurs d'ovocytes dans les ovaires humains adultes, associée au fait que ces cellules partagent les mêmes caractéristiques de leurs homologues de souris qui produisent des oeufs entièrement fonctionnels, ouvre la porte au développement de technologies sans précédent pour surmonter la stérilité chez les femmes et peut-être même Retarde le moment de l'échec de l'ovaire ", a déclaré Tilly, qui est également professeur d'obstétrique, de gynécologie et de biologie de la reproduction à la Harvard Medical School.

En 2004, La nature A publié une étude marquée sur la souris, également de Tilly et de son équipe, qui a mis au défi la vision traditionnelle qui existe depuis environ un demi-siècle, que les mammifères femelles sont nées avec un nombre limité d'œufs qui sont épuisés pendant leurs années de reproduction jusqu'à ce jour La ménopause ne reste pas.

Une autre étude de suivi publiée dans Cellule Un an plus tard, les transplantations de moelle osseuse ou de cellules sanguines ont restauré la production d'ovules chez des souris adultes dont la fertilité avait été détruite avec une chimiothérapie.

Les deux études ont ouvert fermement la vision alternative controversée et ont ensuite été renforcées par d'autres constatations de MGH et d'autres équipes à travers le monde.

Par exemple, en 2007 dans le Journal of Clinical Oncology , L'équipe MGH a rapporté comment les souris femelles qui ont reçu des greffes de moelle osseuse après leur destruction des antécédents de chimiothérapie ont été engendrées et ont donné naissance à des chiots portant les gènes de leur mère et non ceux des donneurs de moelle osseuse.

Et un 2009 Nature Biologie cellulaire A déclaré comment une équipe de l'Université chinoise de Shanghai Jiao Tong, des cellules souches isolées (cellules souches productrices d'ovocytes ou OSC) provenant de souris adultes, les transplantait en souris femelles dont les oeufs avaient été détruits avec une chimiothérapie, puis montré comment Les cellules souches ont produit de nouveaux ovocytes matures qui ont permis à de nouveaux oeufs d'être fertilisés et de devenir des chiots en bonne santé.

La confirmation indépendante que les ovaires des souris adultes contiennent des OSC est venu dans un autre article publié dans Différenciation en 2010.

Mais Tilly est le premier à souligner que ces études ont des limites considérables, bien qu'elles aient montré sans aucun doute que des cellules OSC existent dans les ovaires des mammifères adultes.

Ces limitations laissaient encore ouverte la question, pour ceux qui avaient encore des doutes, de savoir si le groupe OSC dans les adultes pouvait être renouvelé.

L'une des limites est ce que Tilly décrit comme «l'approche relativement grossière» utilisée pour isoler les OSC dans l'étude de 2009 en provenance de Chine, une méthode qui «entraîne souvent la contamination des cellules désirées par d'autres types de cellules».

Avec cette dernière étude, Tilly et son équipe ont traité de cette limitation en développant et en validant un moyen plus précis de tri des cellules pour isoler les OSC sans contamination d'autres types de cellules.

Des chercheurs à sens unique isolent les cellules d'un tissu qui contient de nombreux types de cellules, est de trouver une protéine "marqueur" qui est exprimée uniquement par les cellules cibles et non par d'autres cellules. Si la même protéine existe à la surface d'autres types de cellules, il existe un risque que ces autres types indésirables soient isolés aux côtés des autres souhaités.

Les chercheurs chinois en 2009 Nature Biologie cellulaire L'étude avait utilisé un protocole qui reposait sur l'expression d'une protéine marqueur appelée Ddx4 ou Mvh. Mais cela n'avait déjà été trouvé dans le cytoplasme (la matière interne) des ovocytes. Cela a contredit des études antérieures qui avaient examiné uniquement les protéines exprimées en surface.

Mais en utilisant "des techniques de tri cellulaires activées par fluorescence", l'équipe de MGH a confirmé que, bien que Ddx4 existe effectivement à l'intérieur des ovocytes, il existait à la surface d'un groupe particulièrement rare et spécifique de cellules ovariennes qu'ils Pourrait également identifier l'utilisation de divers marqueurs génétiques et des tests pour confirmer qu'ils étaient des OSC.

Dans l'un des tests de confirmation, ils ont pris des protéines fluorescentes fluorescentes vertes (GFP) et ont injecté des ovocytes dans des ovaires de souris femelles adultes normales.

Plusieurs mois plus tard, lorsqu'ils ont examiné les follicules d'ovaires de la souris injectée, ils ont trouvé deux types d'ovocytes: certains avec la protéine marquée et certains sans.

Ils ont également trouvé des ovocytes marqués et non étiquetés fluorescents dans des groupes de cellules qu'ils ont évacués des oviductes de souris après leur incitation à ovuler.

Et dans une autre étape, les chercheurs ont absorbé les ovocytes marqués par des fluorescents, les ont fécondés dans un «tube à essai» et ont montré qu'ils produisaient des embryons qui se sont développés au stade de blastocisme d'incubation, un point normalement utilisé pour montrer un développement normal.

Avec cette approche, l'équipe MGH a montré qu'il n'était pas nécessaire d'endommager les ovaires de souris avec une chimiothérapie toxique avant d'insérer les nouvelles OSC.

Après que leurs expériences ont montré qu'il était viable chez la souris, Tilly et ses collègues ont essayé leur nouvelle technique de tri pour isoler les OSC des ovaires humains.

Non seulement les œufs humains ont-ils partagé les mêmes caractéristiques génétiques et de croissance qu'avec les œufs de souris, et ils ressemblaient à des ovocytes humains et avaient les mêmes schémas d'expression génétique, certains d'entre eux n'avaient que la moitié du matériel génétique que vous trouviez D'autres cellules du corps. Cela a montré que les œufs avaient traversé la méiose, la division cellulaire habituellement observée chez les œufs matures et les spermatozoïdes lorsqu'ils se préparaient à la fertilisation (lorsque la moitié du matériel génétique de la mère est jointe à la moitié du matériel génétique du père à faire Un ensemble complet de matériel génétique).

L'étude décrit une dernière expérience avec les oeufs humains, où Tilly et ses collègues ont pris du tissu ovarien humain biopsé, l'ont injecté avec des OSC humaines marquées et l'ont greffé juste en dessous de la peau de souris immunodéficientes (de sorte qu'elles ne rejettent pas le tissu étranger ).

Lorsqu'ils ont examiné les greffons une à deux semaines plus tard, ils ont trouvé des follicules humains avec des ovocytes marqués (ceux-ci auraient pu être présents lorsque le tissu a été greffé), ainsi que des ovocytes non marqués qui doivent provenir des OSC humaines injectées.

Tilly a déclaré que ces expériences étaient «une preuve essentielle du concept que les OSC humains réintroduites dans un tissu adulte ovarien humain ont accompli leur fonction attendue de générer de nouveaux ovocytes qui deviennent enfermés par les cellules hôtes pour former de nouveaux follicules».

"" Ces résultats sont exactement ce que nous voyons si nous effectuons les mêmes expériences en utilisant des OSC de souris exprimant GFP, et les ovocytes de souris exprimant la GFP forment ainsi de devenir des oeufs entièrement fonctionnels ", a-t-il ajouté.

Il a souligné que cette dernière étude donne trois "preuves clés" que les sceptiaux de leurs travaux antérieurs ont demandé.

D'abord, ils ont développé et "validé en profondeur" un protocole pour trier et purifier de manière fiable les OSC des ovaires des mammifères adultes. Cela a prouvé que les cellules existent.

Deuxièmement, ils ont testé la fonction des œufs ces ovocytes produits chez la souris et ont montré qu'ils peuvent être fertilisés et conduire à des embryons sains.

Et troisièmement, ils ont identifié et caractérisé l'équivalent chez les humains.

Ils concluent:

"Ainsi, les ovaires des femmes en âge de procréer, semblables aux souris adultes, possèdent des cellules germinales mitotiquement actives qui peuvent être propagées in vitro ainsi que générer des ovocytes in vitro et In vivo ."

Tilly et ses collègues explorent maintenant plusieurs des nombreuses utilisations cliniques possibles de leurs résultats. Ceux-ci comprennent: la mise en place de banques OSC humaines, l'identification des hormones qui peuvent accélérer la fabrication d'œufs à partir de cellules souches humaines d'oeufs, le développement d'oeufs humains matures dans le tube à essai et d'autres moyens d'améliorer les traitements de stérilité comme la FIV.

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