Ученые выявили два этапа репрограммирования при развитии гамет

Исследователи из Калифорнийского университета идентифицировали два события репрограммирования, происходящих в процессе развития ооцитов и сперматозоидов, которые приводят к формированию гамет у человека. Изучая ткани абортированных человеческих эмбрионов, ученые смогли изолировать ооциты и сперматозоиды и проследить их развитие в гаметы. Результаты опубликованы в журнале Nature Cell Biology.

Эта работа — часть усилий по пониманию причин, по которым около 10% людей рождаются бесплодными. Ученые полагают, что проблема может возникать на самых ранних стадиях развития плода. В первые недели после зачатия, после появления ооцитов у женщин и сперматозоидов у мужчин, развиваются клеточные структуры, известные как гаметы. До сих пор большинство исследований их развития проводилось на мышах из-за сложности изучения ранних этапов развития человека, которое обычно требует разрушения эмбриона. В данной работе команда получила разрешение использовать образцы абортированных плодов из Лаборатории исследований врожденных дефектов Университета Вашингтона.

Изучая образцы плодов на разных стадиях развития (от 6 до 20 недель), ученые смогли восстановить картину процесса, ведущего к формированию зрелой гаметы. Они обнаружили два отчетливых события репрограммирования: одно происходит до шести недель, другое — после. Оба связаны с репрограммированием эпигенетических модификаций — изменений в структуре молекул ДНК, влияющих на экспрессию генов. Это открытие само по себе не объясняет причин бесплодия, но предоставляет исследователям «дорожную карту» для отслеживания развития клеток, ответственных за репродукцию в будущем.

Кроме того, сравнивая 6-недельные половые клетки, выращенные в лаборатории, с клетками, развивавшимися естественным путем в утробе, ученые обнаружили, что они не совпадают. Это указывает на существование пока не изученного процесса, происходящего in utero и вызывающего изменения в половых клетках.