Artificial gametes: Where are we in 2021?

Abstract

Pluripotent stem cells and spermatogonial stem cells are stem cell types specialized for reconstitution of germ cell development in vitro, as they are capable of differentiating into gametes. Reconstitution of germ cell development, termed in vitro gametogenesis, will provide an experimental platform for a better understanding of germ cell development, as well as an alternative source of artificial gametes for reproduction, with the potential to treat and cure infertility. Since germ cells are especialized cells that will pass all genetic information into the next generation, both the in vitro culture system and its derived-cells from stem cells must be carefully evaluated. In this review, we summarize the progress in in vitro gametogenesis, most of which has been made using mouse models, as well as the future challenges in this field.

Resumen

Las células madre pluripotentes y las espermatogonias son tipos de células madre especializadas en la reconstitución del desarrollo de las células germinales in vitro, ya que son capaces de diferenciarse en gametos. La reconstitución del desarrollo de las células germinales, denominada gametogénesis in vitro, proporcionará una plataforma experimental para comprender mejor el desarrollo de las células germinales, así como una fuente alternativa de gametos artificiales para la reproducción, con el potencial de tratar y curar la infertilidad. Dado que las células germinales son células especializadas que transmitirán toda la información genética a la siguiente generación, tanto el sistema de cultivo in vitro como sus células derivadas a partir de células madre deben ser cuidadosamente evaluados. En esta revisión, resumimos los avances en la gametogénesis in vitro, la mayoría de los cuales se han realizado utilizando modelos de ratón, así como los retos futuros en este campo.