Исследователи разработали генно-информированную терапию для необструктивной азооспермии (НОА).
Репрезентативное изображение белой мыши.
Getty Images
Новый подход с использованием мРНК успешно восстановил выработку спермы и привел к рождению жизнеспособного потомства в генетической модели мышей.
Методика была разработана Университетом Осаки (Япония) в сотрудничестве с Медицинским колледжем Бейлора (США).
Эта новая терапия направлена на лечение необструктивной азооспермии (НОА) – формы генетического мужского бесплодия, характеризующейся полным отсутствием или прекращением выработки сперматозоидов. В настоящее время существует очень мало доступных методов лечения этого заболевания.
Интересно, что лечение успешно воздействовало на определенные гены яичек у мышей, тем самым восстанавливая выработку спермы и приводя к рождению жизнеспособного потомства.
«Она представляет собой более безопасную, неинтегрируемую альтернативу традиционной генной терапии, давая надежду в случаях неизлечимого бесплодия у людей», — отмечают исследователи в исследовании.
Нацеливание на клетки, продуцирующие сперму, в мРНК-терапии
Бесплодие является серьезной проблемой мирового здравоохранения, затрагивая каждую шестую пару в мире, причем примерно половина всех случаев связана с мужским фактором.
Одной из самых тяжелых форм мужского бесплодия является НОА, при которой у мужчины наблюдается полное отсутствие сперматозоидов в эякуляте, несмотря на нормальный уровень гормонов.
Это состояние в первую очередь вызвано генетическими дефектами, которые серьезно нарушают или останавливают сложный процесс производства сперматозоидов, известный как сперматогенез.
Из-за генетической природы заболевания возможности лечения NOA в настоящее время ограничены, в результате чего тысячи людей, страдающих этим заболеванием, лишаются биологического пути к отцовству.
Новое исследование было сосредоточено на мышиной модели NOA, специально разработанной для имитации человеческих генетических дефектов, вызывающих остановку мейоза — стадии, на которой прекращается выработка сперматозоидов.
Дефицит был вызван дефектами в гене Pdha2.
Группа исследователей применила новый метод с использованием липидных наночастиц (ЛНЧ) для доставки матричной РНК (мРНК) непосредственно в яички.
ЛНП, несущие мРНК Pdha2, вводили в сеть яичек, чтобы обеспечить широкую доставку по всем семенным канальцам.
Ключевым нововведением стала модификация мРНК с помощью определенной последовательности (Dsc1 3'-UTR), чтобы направить ее экспрессию преимущественно в половые клетки — клетки, ответственные за выработку спермы, а не поддерживающие клетки Сертоли.
Такая адресная доставка оказалась решающей для успеха лечения.
«Использование полностью синтетических ЛНЧ для доставки мРНК сводит к минимуму проблемы интеграции генома и позволяет нам восстановить сперматогенез в определенной генетической модели», — сказал профессор Масахито Икава, старший автор исследования.
Здоровые щенки
Через две недели лечения у мышей с нокаутированным геном Pdha2, у которых изначально наблюдалась остановка мейоза, наблюдалось возобновление мейотической прогрессии.
Это привело к образованию круглых сперматид, и через три недели успешно выработались зрелые сперматозоиды.
Окончательным испытанием эффективности лечения стало оплодотворение.
Сперму, полученную от обработанных мышей, использовали для интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов (ИКСИ), в результате чего из 117 эмбрионов появилось 26 здоровых детенышей.
Это потомство развивалось нормально, было фертильным и не демонстрировало «серьёзных геномных изменений». Результаты демонстрируют безопасность и точность системы доставки ЛНП-мРНК.
«Эти результаты проясняют, как можно восстановить сперматогенез, и закладывают основу для прикладных исследований по лечению определенных форм мужского бесплодия», — сказал профессор Мартин М. Мацук.
Это исследование является важным шагом вперёд в репродуктивной медицине. Система доставки мРНК, опосредованная ЛНП, может открыть многообещающий путь для будущих методов лечения генетически обусловленного мужского бесплодия у человека.
Sourse: interestingengineering.com
