Γόνιμο σπέρμα από το εργαστήριο

Ελπίδες για θεραπεία της ανδρικής υπογονιμότητας

Λειτουργικά σπερματοζωάρια εργαστηρίου δίνουν ελπίδες για την θεραπεία της ανδρικής υπογονιμότητας

 

 Γόνιμα σπερματοζωάρια πέτυχαν να "καλλιεργήσουν" στο δοκιμαστικό σωλήνα Ιάπωνες ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γιοκοχάμα. Το επίτευγμα,το οποίο ανακοινώνεται στο σημερινό τεύχος της επιθεώρησης Nature,θα βοηθήσει να διαλευκανθούν οι μοριακοί μηχανισμοί της δημιουργίας σπερματοζωαρίων και πιθανότατα θα οδηγήσει σε νέες θεραπείες για την ανδρική υπογονιμότητα.

Ενας αιώνας προσπαθειών

Με δεδομένο ότι οι ανά τον κόσμο βιολόγοι που ασχολούνται με τη μελέτη της αναπαραγωγής προσπαθούσαν για περισσότερο από έναν αιώνα να δημιουργήσουν σπερματοζωάρια στο εργαστήριο, η
επιτυχία των Ιαπώνων ερευνητών είναι μάλλον αξιοζήλευτη. Η πλειοψηφία των προηγούμενων προσπαθειών αποτύγχανε στη μείωση, στην ειδικού τύπου κυτταρική διαίρεση κατά την οποία ο αριθμός των χρωμοσωμάτων μειώνεται στο μισό. Με άλλα λόγια, οι προσπάθειες σταματούσαν στη διαδικασία η οποία είναι απαραίτητη για τη δημιουργία κυττάρων που θα μπορούσαν να συντηχθούν με το ωάριο.

Το επιτυχημένο πείραμα

Το επίτευγμα του Ταχεκίτο Ογκάουα και των συνεργατών του δεν είναι παρά προϊόν της υπομονής και της παρατηρητικότητάς τους. Αυτό που έκαναν οι Ιάπωνες ερευνητές ήταν να αλλάξουν κάτι στο υλικό της καλλιέργειας των ανώριμων σπερματοζωαρίων. Κατά παράδοση, για τη μελέτη ωρίμανσης σπερματοζωαρίων οι ερευνητές τοποθετούσαν τμήματα από όρχεις νεογέννητων πειραματοζώων σε έναν ορό (fetal bovine serum) και στη συνέχεια προσέθεταν σε αυτόν τις ουσίες που θεωρούσαν ότι πιθανότατα θα προήγαγαν την ωρίμανση των σπερματοζωαρίων.

Βλέποντας τις προσπάθειές τους να αποτυγχάνουν συνεχώς, οι Ιάπωνες βιολόγοι αποφάσισαν να καλλιεργήσουν τα ανώριμα σπερματοζωάρια σε άλλο θρεπτικό μέσο. Οπως περιγράφεται και στο άρθρο τους (Nature 471, σελ.504-507), η χρησιμοποίηση ενός θρεπτικού μέσου (KnockOut Serum Replacement) το οποίο χρησιμοποιείται και για την καλλιέργεια βλαστικών κυττάρων, έφερε το πολυπόθητο αποτέλεσμα: τα ώριμα σπερματοζωάρια.
Οι Ιάπωνες επιστήμονες παρακολουθούσαν την πορεία του πειράματός τους με τη βοήθεια μιας φθορίζουσας πρωτεΐνης η οποία "έβαφε" τα κύτταρα που βρίσκονταν σε μείωση ή την είχαν ολοκληρώσει. Διαπίστωσαν ότι η διαδικασία δημιουργίας ώριμων σπερματοζωαρίων άρχισε μετά από μερικές εβδομάδες, κορυφώθηκε μέσα σε ένα μήνα και ολοκληρώθηκε μέσα σε διάστημα δύο μηνών.

Λειτουργικά σπερματοζωάρια

Οι ερευνητές προχώρησαν ακόμη περισσότερο: δοκίμασαν τη λειτουργικότητα των σπερματοζωαρίων. Τα χρησιμοποίησαν για τη γονιμοποίηση ωαρίων και πέτυχαν την γέννηση υγιών και γόνιμων απογόνων.
Η ανακάλυψη των ιαπώνων βιολόγων ανοίγει το δρόμο για την καλύτερη κατανόηση των μοριακών μηχανισμών της σπερματογένεσης, ενώ μακροπρόθεσμα, αναμένεται να δώσει λύσεις σε προβλήματα ανδρικής υπογονιμότητας. Καθώς οι ερευνητές επανέλαβαν το πείραμά τους με τμήματα όρχεων που είχαν καταψυχθεί, ιδιαίτερα αναμένεται να ωφεληθούν νεαρά άτομα τα οποία πρόκειται να υποβληθούν σε χημειοθεραπεία: οι άνδρες αυτοί θα μπορούν να ψύχουν ανώριμα σπερματοζωάριά τους ώστε να τα προστατεύσουν από τις παρενέργειες των φαρμάκων.