Среднестатистическая эстонская женщина рожает первого ребенка в возрасте 28,6 лет. Поскольку фертильность начинает снижаться с 30 лет, все больше и больше женщин нуждаются в лечении бесплодия, чтобы родить ребенка. В среднем с первого раза это удается лишь одной из трех. Поэтому сейчас ученые работают над поиском методов, которые повысили бы эффективность терапии.

Лечение бесплодия сегодня начинается с подготовки яичников для обеспечения одновременного созревания нескольких яйцеклеток в течение одного менструального цикла. Для этого женщина должна ввести себе гормоны, стимулирующие работу яичников. Врач собирает созревшие яйцеклетки с помощью шприца.

Во время процедуры получают также фолликулярную жидкость, которая остается без внимания, хотя может предоставить важную информацию о качестве яйцеклетки. Помимо прочего, она позволяет разработать индивидуальные схемы лечения. Но прежде чем основанные на анализе фолликулярной жидкости методы будут внедрены в клиническую практику, нужно провести ряд исследований.

АВС фолликулярной жидкости

Яичник женщины содержит круглые пузыри или фолликулы, в которых созревают яйцеклетки. Внутреннюю стенку фолликула выстилают гранулезные клетки, снабжающие яйцеклетку питательными веществами и гормонами. В течение менструального цикла фолликулы увеличиваются и самый крупный заполняется жидкостью. Она состоит из нескольких важных веществ, таких как сахара, белки и гормоны, которые поддерживают созревание яйцеклетки.

Везикулы как биомаркеры фертильности

Среди компонентов фолликулярной жидкости относительно мало изучены внеклеточные везикулы. Эти крошечные частицы, диаметр которых составляет всего 0,1% толщины волоса (около 100 нанометров), выделяются в жидкость как гранулезными клетками, так и ооцитом. Сегодня ученые считают, что внеклеточные везикулы играют важную роль в межклеточной коммуникации, поскольку они могут переносить различные молекулы, включая ДНК, РНК и белки, от одной клетки к другой.

Короткие РНК, называемые микроРНК, наиболее распространены внутри внеклеточных везикул. Эти РНК обычно оказывают ингибирующее действие на экспрессию генов, что, в свою очередь, приводит к изменению жизнедеятельности клеток. Одно исследование также показало, что внеклеточные везикулы фолликулярной жидкости содержат разные микроРНК у женщин до 31 года и старше 38 лет. Эти изменения могут быть связаны со снижением фертильности.

Моя гипотеза состоит в том, что с возрастом микроРНК и другие молекулы упаковываются во внеклеточные пузырьки фолликулярной жидкости, которые подавляют развитие фолликулов яичников и созревание яйцеклеток. С этой целью в своей докторской диссертации я сравниваю здоровых фертильных женщин и женщин со сниженной фертильностью, яичники которых менее восприимчивы к гормонам. В этом случае обнаруженные в ходе исследования микроРНК могли бы служить возможными биомаркерами для диагностики сниженной фертильности.

Терапевтический потенциал везикул фолликулярной жидкости

Несколько исследований показали, что профиль внеклеточных, то есть микроРНК, не упакованных в везикулы, в фолликулярной жидкости дает ценную информацию о качестве ооцитов. На основании этого можно даже прогнозировать жизнеспособность эмбрионов, образующихся при оплодотворении яйцеклеток. По-видимому, аналогичный диагностический потенциал имеют и микроРНК во внеклеточных везикулах.

Таким образом, в будущем внеклеточные везикулы можно будет использовать для диагностики и улучшения лечения бесплодия. Одним из потенциальных применений внеклеточных везикул может быть их использование для производства зрелых ооцитов вне организма.

Непосредственно перед овуляцией происходит окончательное созревание яйцеклетки в яичнике, т. е. выход яйцеклетки. Однако до сих пор превратить незрелые яйцеклетки в зрелые в пробирке не удавалось. Поэтому женщинам, у которых нет овуляции, трудно забеременеть как естественным путем, так и с помощью лечения бесплодия.

Новое исследование уже показало, что внеклеточные везикулы в фолликулярной жидкости улучшают превращение незрелой яйцеклетки в зрелую в пробирке у лошадей и кошек. Не исключено, что это станет возможным и у человека.

Луч надежды для женщин с проблемами фертильности

Получение зрелой яйцеклетки из незрелой станет идеальной альтернативой для женщин с поликистозом яичников, чьи яйцеклетки часто не созревают полностью. Кроме того, этот метод будет полезен тем, кто перенес опухоль в детстве, так как позволит подготовить к оплодотворению незрелые яйцеклетки из замороженной ткани яичника.

Таким образом, внеклеточные везикулы обладают огромным потенциалом, чтобы дать надежду женщинам, которым современные методы не подходят. Тем не менее могут пройти годы, прежде чем этот способ достигнет клиник по лечению бесплодия.

Статья опубликована в рамках конкурса "Наука за три минуты", организованного Эстонской академией наук, финал которого состоится 2 февраля.

Инге Варик — кандидат наук в области генной инженерии. Она занимается исследованиями в области межклеточной коммуникации в яичниках человека и влиянии химических веществ окружающей среды на женскую фертильность. Интерес Варик к репродуктивной биологии возник еще во время учебы в бакалавриате, когда она изучала яичники мышей. В результате своих исследований Варик надеется найти способы улучшить диагностику и лечение бесплодия. Помимо исследований, Инге активно участвует в университетской жизни и занимается популяризацией науки.