I ricercatori stanno utilizzando cellule pluripotenti di topo per generare testicoli in miniatura.
Un team di ricercatori ha annunciato una svolta epocale nella produzione di spermatozoi. precursori in vitro che potrebbero essere utilizzati in diverse applicazioni, come l'identificazione dei meccanismi di infertilità e le tecnologie per la conservazione delle specie in via di estinzione.
I ricercatori hanno affermato di aver utilizzato cellule staminali embrionali (ES), che rappresentano una categoria di cellule pluripotenti, per generare con successo organi in miniatura, o organoidi, che funzionano come i testicoli di topo.
Gli scienziati dell'Università di Osaka, dell'Università di Yokohama e di altre istituzioni hanno affermato di sperare che le loro scoperte possano servire come tecnologia fondamentale per creare le condizioni necessarie alla maturazione in vitro degli spermatozoi.
"Se la nostra tecnologia potesse essere utilizzata per produrre spermatozoi di diverse specie animali, si potrebbe applicare, ad esempio, alla salvaguardia delle specie in via di estinzione", ha affermato Takashi Yoshino, professore associato di biologia dello sviluppo presso l'Università di Osaka e uno dei membri principali del team.
Il prossimo obiettivo del gruppo è quello di replicare in vitro il processo di generazione degli spermatozoi a partire dalle cellule staminali spermatogoniali, ha aggiunto Yoshino.
Il gruppo di ricerca si è impegnato a studiare e riprodurre i processi di formazione dei testicoli e delle ovaie.
Nel 2021, i ricercatori del team sono riusciti a generare organoidi che funzionano come ovaie, combinando precursori degli ovociti e precursori delle cellule di supporto degli ovuli, entrambi derivati da cellule staminali embrionali di topo.
Hanno tentato di utilizzare lo stesso metodo per creare testicoli a partire da cellule maschili, che tuttavia si sono femminilizzate e sono finite per diventare ovaie.
Gli scienziati hanno studiato attentamente i meccanismi di femminilizzazione e mascolinizzazione e hanno scoperto un metodo per produrre cellule germinali primordiali, precursori degli spermatozoi, e cellule che le supportano, entrambe a partire da cellule staminali embrionali (ES) mediante la soppressione della femminilizzazione.
La combinazione delle due classi di cellule e la coltura dell'insieme hanno generato organoidi testicolari di circa 0,5 millimetri.
Questi organoidi testicolari presentavano strutture tridimensionali ed erano in grado di generare cellule staminali spermatogoniali, precursori degli spermatozoi.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che la fecondazione degli ovuli con spermatozoi ottenuti trapiantando queste cellule staminali spermatogoniali nei topi produceva cuccioli sani.
Gli organoidi sono utili per chiarire i processi di formazione dei testicoli e delle ovaie, nonché i meccanismi della differenziazione sessuale.
La prossima generazione di organoidi testicolari umani basati su questa tecnologia potrebbe anche contribuire a svelare i meccanismi dell'infertilità.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati come articolo sulla rivista americana Science (https://doi.org/10.1126/science.aea0296).
