Новый метод консервации клеток кошачьих яичек позволит сохранить вымирающие виды

Исследователи Института зоологии и дикой природы Ассоциации Лейбница разработали метод изоляции и криоконсервирования тестикулярных клеток. Это позволит обеспечить сохранность и биобанкинг гамет и других клеток мужского репродуктивного тракта находящихся под угрозой исчезновения видов кошек. О своей работе авторы сообщили в журнале Cryobiology.

Криоконсервация в жидком азоте при температуре -196°C является обычной процедурой для хранения половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток) и эмбрионов. Однако такой способ может повреждать живые структуры. Изначально авторы новой работы испытывали две различные «скорости замораживания», поскольку степень повреждения клеток сильно зависит от скорости снижения температуры в процессе замораживания. 

Чтобы гарантировать, что половые клетки и эмбрионы снова восстановят функциональность после оттаивания, криопротекторы обычно применяются перед замораживанием. Они должны проникать в клетки до снижения температуры, чтобы предотвратить или ослабить образование кристаллов льда внутри клеток и тем самым предотвратить их повреждение. Наиболее часто используемые криопротекторы являются цитотоксическими в высоких концентрациях. Поэтому ученые сосредоточили внимание на двух различных скоростях замораживания.

Обычно криопротектор проникает в отдельные клетки относительно быстро, но чтобы достичь глубоких слоев ткани ему требуется относительно много времени. Ткань яичек, например, не сохранялась в небольших кусках, но, после растворения тканевого комплекса, могла находиться в виде клеточной суспензии, чтобы криопротектор мог быстрее проникать в отдельные клетки. Этот метод уже был успешно использован для некоторых видов млекопитающих и адаптирован учеными Института зоологии и дикой природы Ассоциации Лейбница для сохранения клеток яичек кошек. Чтобы растворить тканевый комплекс как можно мягче, исследователи объединили механические стадии подготовки с прерыванием межклеточных контактов с помощью коктейля ферментов.

«Особой проблемой при криоконсервировании тканевых или клеточных суспензий является оценка процесса восстановления клеток после оттаивания. В конечном счете добиться функциональности клетки можно только в долгосрочных экспериментах по их культивированию. Однако, чтобы оптимизировать процесс замораживания в краткосрочной перспективе, мы использовали два метода для оценки их жизнеспособности, — объясняет Мохаммад Башават, ученый из Института зоологии и дикой природы Ассоциации Лейбница. Использование флуоресцентных молекул, более низкая концентрация криопротектора в сочетании с медленной скоростью замораживания, очевидно, является наиболее выгодным методом». 

Около 45 % криоконсервированных тестикулярных клеток кастрированных домашних кошек вновь обретали жизненную силу после оттаивания. Сравнительно хорошие результаты были получены в двух экспериментальных исследованиях с тестикулярными клетками азиатской золотистой кошки и гепарда. Исследователи рассматривают это как важный шаг к сохранению зародышевых линий ценных животных для будущих применений в контексте сохранения видов и поддержания разнообразия в их геномах.