Tüvirakud võivad suurendada viljakusravi tõhusust

Kopenhaageni ülikooli teadlaste juhitud uus uuring näitas, et ebatavaliselt mitmekülgsed ja regeneratiivsed tüvirakud varases embrüos võivad olla võtmeks uute ja tõhusate viljatuse ravimeetodite loomisel. Ajakirjas Cell avaldatud hiirte uuring pealkirjaga "Primitiivne endoderm toetab liini plastilisust regulatiivse arengu võimaldamiseks" avab selles valdkonnas uusi perspektiive.

Rasedus on keeruline protsess, mille käigus sperma peab leidma munaraku ja selle munajuhas viljastama. Seejärel hakkab munarakk jagunema ja viie päeva pärast muutub see blastotsüstiks, mis lõpuks areneb looteks. Kuna viljatus muutub aga üha tavalisemaks probleemiks, kasvab ka reproduktiivtehnoloogia poole pöörduvate inimeste arv. Taanis moodustavad sellised juhtumid iga kaheksanda raseduse kohta.

Sellest hoolimata on selliste protseduuride edukuse määr endiselt madal, ulatudes vaid umbes 20–30%-ni, olenevalt naise vanusest ja viljakusest. Nüüd on Kopenhaageni ülikooli teadlased teinud läbimurde, mis võib tulevikus viia paremate viljakusravimeetoditeni.

„Uurime hiire embrüos rakke, mida nimetatakse primitiivseks endodermiks või hüpoblastiks. Leidsime, et need rakud on ainulaadsed ja võimelised looma oma embrüot. See on eriti põnev, sest hiljutine uuring näitas, et primitiivne endoderm on ainus embrüo rakutüüp, mis on kliinilistes uuringutes seostatud suure implantatsioonieduga,“ ütleb tudeng ja uuringu esimene autor Madeleine Linneberg-Agerholm.

Ta lisab: "Need rakud pakuvad tavaliselt normaalsele embrüole toitumist ja tuge, aga kui me need isoleerime, saavad nad ise embrüo luua, mis on väga üllatav avastus."

Samuti leidsid teadlased, et laboris kasvatatud primitiivsest endodermist pärinevad tüvirakud arenevad Petri tassis, moodustades väga suure efektiivsusega "embrüonaalseid tüvirakkude mudeleid", mida nimetatakse blastoidideks. Need mudelid võivad olla oluliseks vahendiks uute ravimite avastamisel IVF-i tulemuste parandamiseks.

„See võib olla eriti oluline praeguste viljakusravi meetodite täiustamiseks, kuna plastilisus ja vastupidavus võivad olla võtmetähtsusega embrüote ellujäämise tagamiseks nii laboris kui ka emale ülekandmisel,“ ütleb uuringu vanemautor professor Joshua Brickman.

Kuigi uuring viidi läbi hiirtega, plaanivad teadlased juba sarnaseid uuringuid läbi viia ka inimese tüvirakkudega.

Primitiivne endoderm kui "järjehoidja"

Kui embrüo hakkab arenema, on see üksikrakk, mis seejärel muutub rakkude klastriks, kusjuures välimistest rakkudest saab tulevane platsenta ja sisemistest rakkudest moodustub primitiivne endoderm, tulevane munakott ehk epiblast, mis omakorda moodustab embrüo enda.

„Blastotsüsti arengu viimane etapp on primitiivne endoderm. Ja kui eemaldada kõik primitiivse endodermi ümbert, siis see kuidagi „mäletab”, kuidas embrüot luua, ja saab seda ise teha,“ selgitab Brickman.

"Samuti näitasime, et need primitiivse endodermi rakud mäletavad, kuidas luua teisi rakutüüpe, kuna neil on transkriptsioonifaktorid, mis paiknevad DNA-s oluliste regulatiivsete järjestuste (võimendajate) juures, näiteks järjehoidjad. Need faktorid tavaliselt ei tee midagi, kuid nad suudavad meeles pidada, mida teha probleemi korral. Mõelge genoomile kui raamatule. Need järjehoidjad tuletavad teile meelde, millisel lehel on juhised teiste rakutüüpide loomiseks."

Puuduv lüli?

Teadlased loodavad, et nende tulemused aitavad mõista, kuidas parandada eduka IVF-i võimalusi ja annavad rohkem teavet selle kohta, miks mõnel inimesel on raskusi rasestumisega.

„Juhtudel, kus naistel on raskusi rasestumisega, võib põhjuseks olla primitiivse endodermi defekt, kuna see mitte ainult ei paku toitumist, vaid võib mängida olulist rolli ka kahjustuste parandamisel. See on endiselt vaid hüpotees, kuid on tähelepanuväärne, et see rakutüüp on eduka implantatsiooni nii tugev ennustaja,“ ütleb Brickman.

Praegu keskenduvad teadlased primitiivse endodermi funktsioonide paremale mõistmisele ja olemasolevate inimese primitiivsete endodermi tüvirakkude täiustamisele.

„Usume, et see viitab sellele, et varajane primitiivne endoderm on struktuur, mis on võimeline kahjustumise korral puuduvaid liine taastama. Kuna oleme loonud primitiivsed endodermi tüvirakud, võib nende ja neid suunavate signaalide uurimine viia paremate IVF-ravimeetoditeni,“ lisab Brickman.