Erkek infertilitesi (kısırlık), üreme çağındaki çiftlerde görülen infertilite olgularının yaklaşık yarısına katkıda bulunan önemli bir halk sağlığı sorunudur. Bu patolojinin temelinde yatan üreme hücresi gelişimindeki aksaklıkların moleküler düzeyde çözülmesi, üreme biyolojisi araştırmalarının en kritik hedefleri arasında yer almaktadır. Bugüne kadar araştırmacılar bu süreçleri modellemek amacıyla genellikle kemirgenleri tercih etmiştir. Ancak, primatlar ile kemirgenler arasında testis mimarisinden gen ekspresyon profillerine ve spermatogenez aşamalarına kadar son derece belirgin biyolojik farklılıklar bulunmaktadır. Bu durum, kemirgen modellerinden elde edilen verilerin insan fizyolojisini tam anlamıyla yansıtmamasına yol açtığı için, laboratuvar ortamında insan üreme hücresi gelişimini fizyolojik açıdan doğru şekilde modelleyebilecek şekilde taklit edebilecek güvenilir insan model sistemlerine olan ihtiyacı artırmaktadır.
Mevcut in vitro modelleme yaklaşımlarının insan spermatogenezinin erken evrelerini tam anlamıyla simüle edememesi, alandaki en büyük metodolojik boşluklardan biri olarak kabul edilmektedir. Eoin C. Whelan, Kotaro Sasaki ve çalışma arkadaşları, bu sınırlılığı aşmayı amaçlayan bir çalışma yürütmüştür. Araştırmacılar, insan ve rhesus makaklarından elde ettikleri uyarılmış pluripotent kök hücreleri (İPSC) erkek germ hattı hücrelerine farklılaştıracak bir platform geliştirmiştir. Çalışmanın temel amacı, in vitro koşullarda üretilen bu spermatogonia hücrelerinin in vivo şartlardaki doğal hücrelerle ne ölçüde uyuştuğunu hücresel ve moleküler düzeyde doğrulamaktır.
Çalışma kapsamında, rhesus makak ve insan kaynaklı uyarılmış pluripotent kök hücreler öncelikle primordial germ hücresi benzeri hücrelere dönüştürülmüştür. Ardından bu hücreler, fare fetüslerinden elde edilen testiküler somatik hücreleriyle bir araya getirilerek xrTestis olarak adlandırılan üç boyutlu ksenojenik yeniden yapılandırılmış testis dokuları elde edilmiştir. Geliştirilen bu yapıların uzun süreli hayatta kalmasını ve olgunlaşmasını desteklemek amacıyla, dokular bağışıklık sistemi baskılanmış farelerin böbrek kapsülü altına nakledilmiştir. Nakil sonrasındaki hücresel gelişim süreçlerini, transkripsiyonel değişimleri ve hücresel kimlikleri doğrulamak için tek hücreli RNA dizileme (scRNA-seq) immünofloresan boyama ve küçük RNA analizleri gibi ileri moleküler yöntemlerden yararlanılmıştır.
Transplantasyon sonrası analizlerde önemli bulgular ortaya konmuştur. Yapay testis dokularının seminifer tübül organizasyonunu aylarca koruduğu ve kök hücre kökenli hücrelerin kararlı biçimde spermatogonia benzeri hücrelere farklılaştığı gözlenmiştir. Gelişen bu hücrelerin, genetik ve fenotipik özellikleri bakımından in vivo benzerleriyle son derece yüksek benzerlik sergilediği tespit edilmiştir. Hücrelerin retinoik asit uyarımıyla birlikte mayoz bölünme başlangıcının bir göstergesi olan preleptotene spermatosit evresine ulaştığı ve genom bütünlüğünü koruyan piRNA biyogenezinin aktive olduğu belirlenmiştir. Bu gelişimsel süreçlerin hem insan hem de rhesus makak hücre hatlarında benzer şekilde tamamlanması, kurulan deneysel sistemin tutarlılığını desteklemektedir. Sonuç olarak bu araştırma, primat ve insan erkek üreme hücresi gelişimini moleküler düzeyde incelemek adına yeni bir metodolojik platform sunmaktadır. Pluripotent kök hücrelerden bu şekilde spermatogonia eldesi, özellikle erkek kısırlığının arkasında yatan karmaşık genetik ve epigenetik mekanizmaların aydınlatılmasında önemli bir potansiyele sahiptir. Geliştirilen bu yeni modelin, laboratuvar ortamında üreme hücresi üretimi yani in vitro gametogenez çalışmalarına ivme kazandıracağı ve gelecekteki klinik öncesi çalışmalar için kullanılabilecek bir hücresel platform sunduğu değerlendirilmektedir.
Yazar: Hümeyra Alar
Editör: Damla Özdemir
Referans: Whelan, E. C., Guo, M., et al. (2026). Generation of spermatogonia from human and non-human primate pluripotent stem cells. Cell Stem Cell. Advance online publication. https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.06.001
-Bioinforange Bilimsel Haber Servisi-
Haber Yazıları, 20> Etki Faktörlü Q1 dergilerinde yayınlanan (listesi için tıklayınız)
bilimsel araştırmaların ekip arkadaşlarımız tarafından incelenip derlenmesi ile hazırlanmaktadır.
