Изследователите разгадаха кода на мъжката плодовитост

Всяка клетка съдържа набор от инструкции в своята ДНК, които определят кои гени ще бъдат експресирани и кои ще бъдат потиснати. Правилното програмиране на така наречените епигенетични програми, включително ДНК метилирането, е от съществено значение за оплождането и развитието.

Екип от изследователи от университета в Мюнстер идентифицира за първи път програмата за метилиране на ДНК, която е в основата на процеса на производство на сперматозоиди (сперматогенеза) при хората. Те откриха, че по време на сперматогенезата целият геном се препрограмира. Освен това, когато анализираха клетки от безплодни мъже, те откриха, че определени региони на генома са неправилно програмирани, което разкрива нова потенциална причина за мъжкото безплодие.

Кодът е разгадан, поне този, който води до производството на сперматозоиди при хората. За да бъде този процес успешен, участващите гени се нуждаят от „инструкции“. С други думи, за да може зародишната линия да генерира сперматозоиди чрез процеса на сперматогенеза, в ДНК трябва да бъдат инсталирани определени химически шаблони.

Изследователски екип, ръководен от д-р Сандра Лаурентино и професор Нина Нойхаус от Центъра за репродуктивна медицина и андрология (CeRA) към Медицинския факултет на Университета в Мюнстер, вече е открил специфичните инструкции зад това. Нещо повече, изследователите от Мюнстер са идентифицирали и нова възможна причина за мъжкото безплодие, основана на неправилна регулация на генома. Тези открития са публикувани в Американското списание за човешка генетика.

Транслационното изследване, ръководено от биохимика Лаурентино и биолога Нойхаус, се фокусира върху ДНК метилирането, вид химическа модификация в ДНК, която регулира гените. То формира вид компютърна програма, в която гени в различни клетки се „включват и изключват“, за да се осигури напредъкът на сперматогенезата.

Тестисът, където се произвеждат сперматозоиди, е много сложна тъкан, обяснява д-р Лаурентино. Ето защо „инструкциите“ за сперматогенезата досега са останали неизвестни.

Изследователският екип постигна пробива с колеги от Института за молекулярна биомедицина „Макс Планк“ в Мюнстер, сега в Импириъл Колидж Лондон, когато откриха начин да отделят клетките, произвеждащи сперматозоиди, от останалата част от тестикуларната тъкан.

Използвайки сложни техники за секвениране, екипът успя да дешифрира кода на плодовитостта - важен етап в епигенетиката, дисциплината, която се занимава с потенциално наследствени модификации, регулиращи генната активност.

Изненадващо и интригуващо откритие от проучването беше откритието на екипа, че кодът не функционира правилно при мъже, страдащи от изключително ниско производство на сперматозоиди, технически наречено криптозооспермия. Това разкрива неизвестна досега причина за мъжкото безплодие и предлага нови терапевтични подходи, които изискват по-нататъшни изследвания.