Zabawy plemnikami
Paweł Szablewski | 2006-09-19
W sierpniu ukazała się informacja o dokonaniu japońskich naukowców, którym udało się doprowadzić do urodzenia 15 szczurów wykorzystując plemniki od myszy. Wynik ten udało się osiągnąć badaczom zespołu Takashiego Shinohary z Uniwersytetu Kioto. Chociaż plemniki nie całkiem pochodziły od myszy, możliwości manipulowania nimi potrafią zadziwić.
W tym eksperymencie komórki szczurze odpowiedzialne za produkcję plemników wstrzyknięto do jąder myszy. Po rozwinięciu się plemników, wykorzystując metodę in-vitro udało się zapłodnić 339 szczurzych komórek jajowych, z których narodziło się 15 młodych. Podobne eksperymenty hodowli plemników próbowano już do kilkunastu lat. Jednym z większych sukcesów było otrzymanie przez zespoły Iny Dobrinski z Univeristy of Pennsylvania plemników świni i kozy od myszy. W tym przypadku przeszczepiono mały fragment tkanki jąder od dawcy pod skórę myszy. 60% przeszczepów przyjęło się i dawało plemniki zdolne do zapładniania komórek jajowych dawców.
Innemu zespołowi, Karim Nayernia, Wolfgang Engel z Institute of Human Genetics w University of Goettingen w Goettingen, Niemcy, prawie w tym samy czasie udało doprowadzić się do uzyskani plemników w laboratorium. Co najważniejszy były one zdolne do zapładniania. Plemniki powstały z komórek macierzystych embrionalnych myszy. Do sprawdzenia ich skuteczności także tutaj wykorzystano zapłodnienie in-vitro, z którego urodził się 7 myszy, a sześć rozwinęło się w dorosłe osobniki. Są to pierwsze plemniki stworzone w laboratorium. Do ich wykorzystani droga wydaje się jednak jeszcze daleka. Odchowane myszy miały wrodzone schorzenia powodujące kłopoty z chodzeniem i oddychaniem. Aby osiągnąć zdrowe plemniki najważniejsze jest dobranie odpowiednich czynników wzrostowych. Dowiódł tego już trzy lata wcześniej japoński zespół z Tokijskiego Instytutu Mitsubishi-Kagaku. Wyhodowane przez nich z komórek macierzystych mysie plemniki najlepiej rozwijały się w obecności białka BMP4.
Bardzo zaskakującym osiągnięciem, także dla samych badaczy prof. Erika Matunis z Instytutów Medycznych Johnsa Hopkinsa, była obserwacja cofnięcia się w rozwoju spermatogonii (komórek będących jednym z etapów formowania się plemnika) muszki owocowej, z powrotem do komórek macierzystych. W tym przypadku kluczowym czynnikiem okazała się temperatura. Proces różnicowania zaczyna się w temperaturze 29*C i trwa aż do wyczerpania komórek macierzystych. U muszek które miały jeszcze spermatogonia, przeniesionych do niższej temperatury 18*C , z powrotem pojawiały się komórki macierzyste.
Plemniki udaje się także bardzo dobrze przechowywać. Dowodzi tego już ponad milion narodzin dzieci z wykorzystaniem metody in-vitro. Na świecie pierwsze narodziny dziecka z wykorzystaniem tej metody miały miejsce w 1978r, a w Polsce 1987r. Urodzone od tego czasu dzieci, często są już osobami pełnoletnimi i mają własne dzieci. Chociaż w większości przypadków plemniki są przechowywane nie dłużej jak kilka godzin, dni, przypadek z Anglii dowodzi, że możliwości w tej dziedzinie są dużo większe. Nasienie przechowywane było przez 21 lat. Przyczyną był rak jądra pacjenta w młodości. Zdecydował się je wykorzystać dopiero po założeniu rodziny.
Plemniki można też w miarę wydajnie selekcjonować. Najsilniej rozwijają się metody wyboru płci plemnika. Można to robić wykorzystującą różnice w masie plemników, gęstości, ruchliwości, ładunku elektrycznym na powierzchni błony komórkowej, antygenów, pod względem zawartości DNA. Wiele z tych metod ma rozwinięte metody maszynowe pozwalające selekcjonować plemniki z dobrą skutecznością (80% - 90% trafień) i ich dużą przeżywlanością (ponad 50%). Wszystkie te metody są jednak pracochłonne i dość drogie. Próby ich wykorzystywane prowadzone były głównie przy unasiennianiu zwierząt, gdy hodowcy zależy na uzyskiwaniu osobników określonej płci np. u bydła mięsnego na samcach, u kur niosek na samicach.
U ludzi selekcja prowadzona jest pod względem zdrowotności plemników. Najczęściej selekcję prowadzi się przez odwirowanie na frakcje w wirówce, a czasami ręcznie pod mikroskopem. Pojawiły się także urządzenia bazujące na różnicy ładunków w błonie powierzchniowej plemników. Czym bardziej ujemny ładunek tym mniej uszkodzeń w błonie komórkowej.
Wszystkie powyższe prace prowadzone są głównie na potrzeby trzech dziedzin: leczenie problemów z płodnością u ludzi, rozwijaniem metod hodowlanych dal zwierząt gospodarskich oraz ratowania ginących gatunków.
Źródła: Informacje prasowe: EurekAlert!, BBC, Rzeczpospolita, Gazeta Wyborcza, Onet.pl
Komentarze
Souichi Tomoe | 2006-09-27 00:00:00
Ale się samice myszy dziwiły, jak samce im płodziły małe szczurki... ;>
htry | 2006-11-17 00:00:00
chcialabym wiedsziec czy antybiotyki ktore biore zaszkodza ewentualnej ciazy mojej partnerki