Клеточная терапия против гипогонадизма
Исследователи университета Цзинаня разработали и успешно апробировали на самцах грызунов альтернативный подход к терапии гипогонадизма, заключающийся в трансплантации в семенные железы продуцирующих тестостерон клеток, полученных из клеток кожи с помощью метода прямой конверсии.
Мужской гипогонадизм – это состояние, приводящее к снижению уровня тестостерона примерно у 30% пожилых мужчин. Оно характеризуется расстройствами настроения, нарушением половой функции, уменьшением массы и силы мышц и снижением минеральной плотности костной ткани. Основной причиной развития заболевания является нарушение функций продуцирующих мужской половой гормон тестостерон клеток Лейдига, находящихся в семенных железах. Заместительная гормональная терапия позволяет облегчить ряд симптомов гипогонадизама, однако она может повышать риск развития осложнений со стороны предстательной железы и сердечно-сосудистой системы, такие как формирование тромбов.
Трансплантация клеток Лейдига является перспективной альтернативой заместительной гормональной терапии, потенциально способной обеспечивать поддержание физиологических уровней тестостерона на протяжении продолжительного времени. Однако основанные на использовании клеток терапевтические подходы требуют больших финансовых и временных затрат, а их применение сильно ограничено этическими вопросами, а также риском развития опухолей. Авторы предположили, что прямая конверсия взрослых клеток кожи в клетки Лейдига могла бы стать более быстрым и безопасным подходом регенеративной медицины.
Для проверки своей идеи они провели скрининг 11 факторов транскрипции, потенциально оказывающих влияние на способность клеток Лейдига продуцировать тестостерон. С помощью лентивирусных векторов, обеспечивающих экспрессию трех из этих факторов транскрипции – Dmrt1, Gata4 и Nr5a1 – они осуществили прямое репрограммирование мышиных клеток кожи в функциональные клетки-аналоги клеток Лейдига, имеющие нормальную генную активность и способные продуцировать тестостерон. При трансплантации в семенные железы самцов мышей и крыс с гипогонадизмом эти клетки приживались и восстанавливали нормальные уровни тестостерона в организме.
На изображении экспрессирующие зеленый флуоресцирующий белок фибробласты (желтые стрелки, слева) и индуцированные клетки-аналоги клеток Лейдига (зеленые клетки справа) мигрируют в интерстициальные регионы семенных канальцев после трансплантации. Последние экспрессируют все необходимые для синтеза стероидных гормонов ферменты и под действием лютеинизирующего гормона продуцируют тестостерон.
Авторы отмечают, что целью будущих исследований является повышение эффективности подхода, направленного на создание чистой популяции клеток, являющихся аналогами клеток Лейдига. В настоящее время они занимаются более детальным изучением механизмов, обеспечивающих прямую конверсию клеток кожи в клетки, продуцирующие тестостерон. Помимо этого они проводят поиск малых молекул, которые смогли бы обеспечить такую конверсию без использования вирусных векторов.
Статья Yang et al. Direct reprogramming of mouse fibroblasts toward Leydig-like cells by defined factors опубликована в журнале Stem Cell Reports.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EurekAlert!: A stem cell strategy for boosting testosterone levels tested in rodents.
28.12.2016