Чешские ученые обнаружили белок на поверхности яйцеклетки, помогающий оплодотворению
Белок яйцеклетки человека, который играет важную роль в оплодотворении, был обнаружен командой под руководством чешских ученых. Они также разработали клеточные культуры для «производства» яичных белков. Полученные данные в будущем могут помочь в диагностике и лечении бесплодия.
Уникальному открытию ученых предшествовало почти двадцать лет исследований по всему миру – от Великобритании и США до Японии. Проект начался в Шеффилдском университете в Великобритании, где Катержина Комрскова из Института биотехнологий Академии наук и факультета Естественных наук Карлова университета, руководящая командой исследователей, работала во время учебы в докторантуре.
«Когда мы впервые увидели этот белок, это вызвало невероятный восторг. «Вся яйцеклетка была освещена красным цветом, мы могли видеть отдельные микроворсинки. Поверхность яйцеклетки не гладкая, а морщинистая, чтобы она могла хорошо захватывать сперматозоиды. Микроворсинки были прекрасно окрашены интересующим нас белком, и мы, наконец, смогли увидеть, где этот протеин находится. У нас появилась надежда или определенная уверенность в том, что продолжать исследования действительно имеет смысл. Белок находится именно там, где он должен быть в качестве рецептора, то есть на поверхности».
Для обозначения обнаруженного протеина исследователи выбрали название в честь греческой богини материнства Майи. Кроме того, новый рецептор взаимодействует с рецептором связывания «Юнона», ранее обнаруженным другой группой ученых. В мифологии богиня Юнона также связана с Майей.
Говоря упрощенным языком, ученым удалось обнаружить новый гибридный белок на яйцеклетке человека, который связывается с ключевым белком сперматозоида. Благодаря их взаимодействию происходит соединение сперматозоида и яйцеклетки, что ведет к возникновению жизни.
«Усилия репродуктивных биологов по открытию этого белка были огромными, поскольку он позволяет лучше понять весь процесс. Не только связывание сперматозоида с яйцеклеткой, но и их слияние», - продолжает Катержина Комрскова.
Получить человеческие половые клетки для исследовательских целей было непросто. На получение этического одобрения ушло два года. Исследователи использовали только те яйцеклетки, которые не могли быть использованы для оплодотворения в определенных условиях, затем их перевезли из одной из клиник репродуктивной медицины в Брно в центр Biocev в Вестеце под Прагой, где и проводились исследования.
«Под микроскопом мы переносили яйцеклетки в чашку Петри. Те, которые мы определили как качественные, мы отсасывали стеклянным капилляром и переносили в следующую среду, в другие чашки Петри. Затем мы добавляли, например, специфические антитела для окрашивания интересующего нас белка. Вначале мы не знали, где находится белок. Именно это нам и нужно было выяснить», - рассказывает Комрскова.
С большой осторожностью ученые работали и со сперматозоидами.
«Вот, например, здесь у нас центрифуга. Мы включаем ее, и сперматозоиды проходят центрифугированием, в этот момент они отделяются от среды или от семенной плазмы на низких скоростях», - разъясняет эксперт по белкам в репродуктивной биологии Павла Постлерова.
Таким образом происходит очистка биологического материала для того, чтобы использовать его в экспериментах.
В будущем открытие гибридного белка яйцеклеток могло бы помочь в улучшении методики вспомогательной репродукции.
«Это определенно может помочь, с одной стороны, с диагностикой, потому что у нас все еще есть большой процент случаев, когда мы на самом деле не знаем, почему метод не работает. Конечно, отбор сперматозоидов является для нас большим подспорьем, когда мы можем напрямую отбирать сперматозоиды, которые, как мы знаем, содержат белки, необходимые для слияния сперматозоидов и яйцеклеток, а затем использовать эти сперматозоиды в наших методах вспомогательной репродукции» - объясняет клинический эмбриолог Павел Коубек.
Катержина Комрскова напомнила, что об оплодотворении еще многое неизвестно. «Любое такое знание, которое способствует пониманию физиологических процессов, может найти прямое применение в медицине», - считает ученая.
«Если будет какое-то улучшение с точки зрения отбора сперматозоидов и увеличения процента успешного зачатия, это будет огромный успех»,
- подытоживает Катержина Комрскова и добавляет, что одновременно полученные знания могут быть использованы также в совершенствовании противозачаточных препаратов.
В Чешской Республике, по данным секции вспомогательной репродукции Чешского общества гинекологов и акушеров, до 20% пар сталкиваются с бесплодием.
В последующем проекте команда продолжает изучать белки, которые могут иметь важное значение для происхождения жизни.
