Раскрывая тайны яичников: карта развития яичникового резерва может привести к прорывам в лечении бесплодия

Ученые приблизились к пониманию того, как формируется запас яйцеклеток в яичниках человека — так называемый овариальный резерв. Новое исследование, опубликованное 26 августа в журнале Nature Communications, детально описало этапы развития клеток и молекул, формирующих этот резерв у обезьян — от ранних стадий эмбрионального развития до шести месяцев после рождения.

Этот «атлас» заполняет пробелы в «важных областях биологии, которые до сих пор оставались загадкой», отметила соавтор исследования Амандер Кларк, биолог-эволюционист из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Теперь ученые смогут использовать эти данные для создания лабораторных моделей яичников, чтобы изучать такие заболевания, как синдром поликистозных яичников (СПКЯ) — гормональное нарушение, ведущее к бесплодию.

Тайны эмбрионального развития

Яичники — главные репродуктивные органы женщин — выполняют две ключевые функции: производство яйцеклеток и синтез гормонов, включая эстроген и прогестерон. Их развитие начинается у эмбриона примерно на шестой неделе после оплодотворения. На ранних стадиях зародышевые клетки (предшественники яйцеклеток) объединяются в сложные цепочки, или «гнёзда». Когда эти структуры распадаются, ооциты окружаются слоем прегранулёзных клеток, которые поддерживают их и регулируют созревание. Эти комплексы — примордиальные фолликулы — и составляют овариальный резерв.

Примордиальные фолликулы формируются к 20-й неделе внутриутробного развития и располагаются на внутренней поверхности яичников. Когда фолликулы, находящиеся ближе к центру, начинают созревать, они выделяют гормоны. Именно поэтому дисфункция этих структур лежит в основе многих репродуктивных расстройств, включая СПКЯ, хотя точные причины таких сбоев пока неизвестны.

Неожиданные открытия

Для изучения развития овариального резерва учёные использовали эмбрионы макак, чьи физиологические процессы схожи с человеческими. Анализ образцов тканей на критических этапах (34, 41, 50–52, 100 и 130 дней после оплодотворения) показал, что прегранулёзные клетки формируются двумя «волнами». Только вторая волна (дни 41–52) обеспечила клетки, которые впоследствии образовали примордиальные фолликулы. Кроме того, были обнаружены два гена, активных перед второй волной, — их изучение может пролить свет на причины патологий яичников.

Удивительным оказалось открытие, что яичники проходят «тренировочные» циклы фолликулогенеза ещё до рождения: некоторые фолликулы активируются и начинают вырабатывать гормоны. По словам Кларк, это может быть ключом к разгадке СПКЯ.

Однако исследователи подчеркивают, что развитие яичников — крайне динамичный процесс, требующий более детального изучения. Лус Гарсиа-Алонсо, биолог из Wellcome Sanger Institute, отметила, что перерывы между наблюдаемыми этапами слишком велики, и для точной картины нужны дополнительные данные.

Будущие перспективы

Полученная карта открывает новые возможности: например, создание искусственных яичников для трансплантации или разработка методов сохранения фертильности у пациенток с онкологией. Изучение генов, управляющих формированием прегранулёзных клеток, может привести к ранней диагностике и лечению СПКЯ. Кроме того, открытие «практических» циклов созревания фолликулов ставит новые вопросы: какую роль они играют в развитии эндокринной системы и почему их дисфункция провоцирует гормональные сбои.

В ближайших планах ученых — увеличить частоту заборов образцов у приматов, чтобы проследить переходные этапы развития клеток. Это поможет точно определить, какие факторы (генетические, эпигенетические или внешние) влияют на формирование овариального резерва и его нарушения.

Современные методы ЭКО часто сталкиваются с проблемой низкого овариального резерва. Новые данные могут помочь в разработке технологий, стимулирующих созревание «спящих» фолликулов, что особенно актуально для женщин позднего репродуктивного возраста. Кроме того, исследование ставит этические вопросы: использование приматов в качестве моделей требует баланса между научным прогрессом и гуманным обращением с животными. Ученые надеются, что дальнейшие открытия сократят необходимость в таких экспериментах, заменив их алгоритмами ИИ и 3D-моделированием.