Με μία καινοτόμο μέθοδο, Κορεάτες ερευνητές κατάφεραν να απελευθερώσουν μία σημαντική πρωτεΐνη για την παραγωγή των σπερματοζωαρίων απευθείας στους όρχεις ποντικών, με αποτέλεσμα να αποκατασταθεί η φυσιολογική παραγωγή σπερματοζωαρίων. Το αποτέλεσμα ήταν ότι τα αρσενικά ποντίκια που ήταν υπογόνιμα, απέκτησαν όλα απογόνους.

Συχνά, η ανεξήγητη υπογονιμότητα μπορεί να οφείλεται στον ανδρικό παράγοντα και κάποιο πρόβλημα στη διαδικασία σπερματογένεσης.

Κάποιες φορές, παρατηρείται έλλειψη σπερματοζωαρίων στο σπέρμα, η οποία μπορεί να προκύψει από βλάβη στον αιματο-ορχικό φραγμό, ο οποίος προστατεύει αναπαραγωγικά κύτταρα από επιβλαβή τοξικά και φάρμακα. Η πρωτεΐνη PIN1 παίζει σημαντικό ρόλο στη λειτουργία του.

Η εξάλειψη της πρωτεϊνης PIN1, που αποτελεί σημαντικό ρυθμιστή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων και της διαφοροποίησής τους, έχει ως αποτέλεσμα την ανδρική υπογονιμότητα, με ανωριμότητα των όρχεων και αζωοσπερμία, που συνοδεύεται και από απώλεια των πρόδρομων μορφών των σπερματοζωαρίων και δυσλειτουργία του αιματο-ορχικού φραγμού.

Οι ερευνητές, δημιούργησαν γενετικά μεταλλαγμένους ποντικούς, οι οποίοι δεν είχαν την πρωτεΐνη PIN1, ήταν υπογόνιμοι, με μειωμένο αριθμό σπερματικών βλαστικών κυττάρων, με μικρούς όρχεις και χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων.

Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει το ενδεχόμενο γονιδιακών θεραπειών για την ανδρική υπογονιμότητα, αλλά οι θεραπείες αυτές είναι επικίνδυνες επειδή θα μπορούσαν να προκαλέσουν ανεπιθύμητες γενετικές τροποποιήσεις στα αναπαραγωγικά κύτταρα, τις οποίες θα μπορούσαν να κληρονομήσουν και οι απόγονοί τους.

Ο Κορεάτες ερευνητές θέλησαν λοιπόν να αναπτύξουν μία μέθοδο για να παρέχονται πρωτεϊνες, όπως η PIN1, απευθείας στους όρχεις. Πρώτα λοιπόν, χρειάστηκε να βρουν έναν τρόπο να περάσουν οι πρωτεΐνες μέσα από το περίπλοκο σύστημα “σωλήνων” των όρχεων για να φθάσουν στα κύτταρα.

Κατάφεραν να αναπτύξουν ένα “σύστημα παράδοσης πρωτεϊνών”, το οποίο ονόμασαν Fibroplex και αποτελείται από σφαιρικά νανοσωματίδια φτιαγμένα από ίνες μεταξιού και μια επίστρωση λιπιδίων.

“Φόρτωσαν” την πρωτεΐνη PIN1 στο Fibroplex και έδειξαν ότι τα σωματίδια φαίνεται πως είναι ασφαλής τρόπος μεταφοράς της πρωτεϊνης, αφού δεν υπήρξαν σημάδια τοξικότητας ή βλάβη στους όρχεις των ποντικών.

Όταν η PIN1 εισήλθε ενέσιμα στους όρχεις των ποντικών που δεν είχαν PIN1, τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Αποκαταστάθηκε σε σχεδόν φυσιολογικά επίπεδα η PIN1 και ο αριθμός των βλαστικών κυττάρων των σπερματοζωαρίων, ενώ αποκαταστάθηκαν οι βλάβες στον αιματο-ορχικό φραγμό.

Μετά τη θεραπεία, τα ποντίκια είχαν φυσιολογικό μέγεθος και βάρος όρχεων και ο αριθμός των σπερματοζωαρίων τους είχε φθάσει στο 50% του φυσιολογικού.

Μέχρι και 5 μήνες μετά τη θεραπεία, όταν η πρωτεΐνη άρχισε να μειώνεται, οι ποντικοί που είχαν κάνει τη θεραπεία ΡΙΝ1-Fibroplex απέκτησαν σχεδόν τόσους απογόνους όσους απέκτησαν και τα φυσιολογικά ποντίκια, που ήταν στην ομάδα σύγκρισης.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, είναι η πρώτη φορά που αποδεικνύεται ότι η έγχυση πρωτεϊνών απευθείας στους όρχεις μπορεί να θεραπεύσει την ανδρική υπογονιμότητα.

Μπορείτε να διαβάστε περισσότερα εδώ: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c04936

Άρθρο του Ιάκωβου Σούση, Μαιευτήρα-Γυναικολόγου, Ιατρού Αναπαραγωγής

Στην Ελλάδα υπάρχουν περίπου 300.000 υπογόνιμα ζευγάρια. Τουλάχιστον ένα στα πέντε από αυτά τα ζευγάρια δεν γνωρίζει τα αίτια της υπογονιμότητας. Αυτές θεωρούνται περιπτώσεις “ανεξήγητης υπογονιμότητας”.

Τουλάχιστον οι μισές περιπτώσεις οφείλονται σε ανδρική υπογονιμότητα της οποίας η αιτία δεν έχει διαγνωστεί.

Εκτιμάται ότι έως και στο 50% περίπου αυτών των περιπτώσεων οι λόγοι είναι γενετικοί. Πολλά γονίδια όμως που παίζουν ρόλο στην ανδρική υπογονιμότητα παραμένουν άγνωστα.

Ομάδα ερευνητών εντόπισε μια γενετική ανωμαλία που μπορεί να είναι αιτία της ανδρικής υπογονιμότητας. Ανακάλυψαν ότι μετάθεση ενός τμήματος ενός χρωμοσώματος σε ένα άλλο επηρεάζει το γονίδιο SYCP2 που συνδέεται με τον χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων. Εντόπισαν μάλιστα το συγκεκριμένο γονίδιο σε τέσσερις υπογόνιμους άνδρες.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η ανακάλυψη αυτού του γονιδίου θα συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση και διάγνωση της ανδρικής υπογονιμότητας.

“Η υπογονιμότητα είναι σοβαρότατο πρόβλημα για πολλούς νέους ανθρώπους και στο 40-70% των υπογόνιμων ανδρών δεν έχει διαγνωστεί το αίτιο. Πρέπει λοιπόν να βρούμε κι άλλα γονίδια”, είπαν οι ερευνητές.

Η συγκεκριμένη έρευνα που κατέληξε στην ανακάλυψη του γονιδίου SYCP2 ξεκίνησε όταν ένα ιατρός έστειλε στην ομάδα έναν ασθενή με στόχο να κατανοήσουν τη γενετική βάση των γενετικών ανωμαλιών και τον μηχανισμό της παθολογίας του σπέρματος.

Στα 28 του, ο ασθενής είχε διαγνωστεί δύο χρόνια πριν με υπογονιμότητα και εξαιρετικά χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων. Η ερευνητική ομάδα ανάλυσε τα χρωμοσώματά του και διαπίστωσε ότι ο ασθενής είχε μια ισορροπημένη χρωμοσωμική μετάθεση ανάμεσα στα χρωμοσώματα 20 και 22.

Αυτή η γενετική ανωμαλία οδήγησε σε 20πλάσια δραστηριότητα του SYCP2. Μέσα από μια σειρά από πειράματα οι ερευνητές διερεύνησαν την επίδραση αυτής της αλλαγής στη δραστηριότητα του SYCP2.

“Οι ισορροπημένες χρωμοσωμικές μεταθέσεις σε υπογόνιμους άνδρες σπανίως διερευνώνται περαιτέρω. Συνήθως οι ασθενείς πληροφορούνται τον κίνδυνο μεταφοράς της ανωμαλίας στα έμβρυα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε επαναλαμβανόμενες αποβολές. Η έρευνά μας έδειξε ότι μια χρωμοσωμική αναδιάταξη μπορεί επίσης να διαταράξει ή να απορυθμίσει γονίδια σημαντικά στη γονιμότητα, ” δήλωσαν οι ερευνητές.

Η ερευνητική ομάδα βρήκε άλλους τρεις υπογόνιμους άνδρες με παραλλαγές της λειτουργίας στο γονίδιο SYCP2. Οι διαταραχές στο SYCP2 ήταν πολύ συχνότερες μεταξύ ανδρών με υπογονιμότητα σε σχέση με τον γενικό πληθυσμό.

Η διάγνωση του αιτίου της υπογονιμότητας πολλές φορές είναι θεραπευτική από μόνη της, ακόμα κι αν δεν μπορεί να γίνει κάτι για να διορθωθεί το πρόβλημα. Δίνει τέλος στην αναζήτηση των αιτίων της υπογονιμότητας και ανοίγει την πόρτα σε θεραπευτικές επιλογές.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση American Journal of Human Genetics.