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Células-tronco de esperma humano cultivadas em laboratório, um passo inicial no tratamento da infertilidade
Uma idéia para o tratamento da esterilidade masculina é a terapia com células-tronco espermatogonais (SSC).
Por Universidade da Califórnia - San Diego - 14/07/2020


Ao aplicar um inibidor da molécula AKT, os pesquisadores da UC San Diego são capazes de favorecer a cultura de células-tronco espermatogonais humanas no laboratório, um primeiro passo em direção ao esperma produzido em laboratório como tratamento para a infertilidade masculina. Crédito: Vishaala Wilkinson

A infertilidade afeta um em cada sete homens em idade reprodutiva em todo o mundo. Uma idéia para o tratamento da esterilidade masculina é a terapia com células-tronco espermatogonais (SSC). Nesta abordagem, as células-tronco dos espermatozóides no testículo são transferidas para um tubo de ensaio, cultivadas e empurradas para se tornarem espermatozóides de pleno direito. No entanto, um gargalo importante foi identificar as condições corretas para que os SSCs humanos cresçam no laboratório. Houve muitas tentativas, mas na maioria dos casos relatados não ficou claro se as células que estavam sendo cultivadas eram realmente SSCs, e nenhum método publicado anteriormente é usado rotineiramente.

Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia em San Diego agora desenvolveram um método confiável para cultivar células com as características dos SSCs humanos. Seu trabalho foi publicado na edição de 13 de julho de 2020 da Proceedings da Academia Nacional de Ciências .

"Achamos que nossa abordagem - que é apoiada por várias técnicas, incluindo a análise de sequenciamento de RNA de célula única - é um passo significativo para trazer a terapia com SSC para a clínica", disse o autor sênior Miles Wilkinson, Ph.D., Distinguished Professor in Departamento de Obstetrícia, Ginecologia e Ciências da Reprodução da Faculdade de Medicina da UC San Diego.

Os CSCs são o que tornam possível que os homens tenham filhos com mais de 65 anos. Essas células especializadas se auto-renovam continuamente, produzindo mais SSCs, e se desenvolvem em espermatozóides tão prolificamente que os homens (e algumas pessoas transgêneros, não binárias e fluidas de gênero) produz mais de 1.000 novos espermatozóides a cada poucos segundos.

O progresso no campo foi dificultado pelo fato de ser extremamente difícil distinguir SSCs de outras células nos testículos. Foi um grande passo em frente quando vários laboratórios, incluindo a equipe de Wilkinson, usaram recentemente uma técnica chamada seqüenciamento de RNA de célula única para definir as prováveis ​​características moleculares específicas dos CSCs humanos.

Em seu esforço mais recente, a equipe de Wilkinson usou suas informações de sequenciamento de RNA de célula única para purificar o que pensava serem SSCs humanos. Usando um método chamado transplante de células germinativas, ele mostrou que as células que purificavam eram de fato altamente enriquecidas em SSCs humanas. A equipe então reuniu o perfil dos genes expressos nesses SSCs humanos para fazer suposições sobre as condições que poderiam melhor apoiar seu crescimento no laboratório. Usando mais de 30 biópsias de testículo humano, os pesquisadores determinaram as condições certas necessárias para cultivar células germinativas imaturas com as características dos SSCs.

O principal ingrediente foi um inibidor da via AKT, um sistema celular que controla a divisão e a sobrevivência celular. A equipe de Wilkinson determinou que a inibição do AKT mantém SSCs humanos, inibindo o desenvolvimento de precursores de espermatozóides em estágio avançado . Atualmente, vários inibidores da AKT são usados ​​para tratar o câncer.

Com essa abordagem, os pesquisadores foram capazes de favorecer a cultura de células humanas com as características moleculares dos SSCs por duas a quatro semanas.

"Em seguida, nosso principal objetivo é aprender a manter e expandir os CSCs humanos por mais tempo, para que possam ser clinicamente úteis", disse Wilkinson.

 

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