Un innovativo sistema di screening sviluppato dagli scienziati dell’Università di Kyoto, esplora il mondo degli spermatozoi a livello molecolare: una prospettiva senza precedenti, indispensabile per comprendere la fertilità, lo sviluppo e la salute di queste preziose cellule riproduttive. Siamo davanti a un progresso nella contraccezione maschile e nei trattamenti per l’infertilità?
Alla ricerca dei segreti della fertilità maschile
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Fino ad oggi, la ricerca sulla produzione di spermatozoi si è concentrata principalmente su cellule coltivate in vitro. Ma la risposte fornite dallo spermiogramma sulla capacità riproduttiva non sono definitive e presentano una serie di limiti.
Un nuovo studio sulla fertilità maschile, guidato dal professor Jun Suzuki dell’Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) di Kyoto (Giappone), si propone di colmare un divario critico nella comprensione della biologia maschile.
Utilizzando la tecnologia delle “forbici genetiche” CRISPR (un sistema di editing che consente di individuare e modificare specifiche porzioni di DNA) guidato da un “vettore lentivirale”, il team nipponico ha studiato direttamente i geni all’interno delle cellule testicolari. Quelli cioè che guidano la produzione di spermatozoi sani negli animali viventi.
In questo modo si è ottenuta un’analisi dettagliata degli effetti dei geni sulla biochimica degli spermatozoi, come ad esempio il movimento dei lipidi (grassi) nelle membrane cellulari.
In particolare, il team si è focalizzato sulla “capacitazione spermatica”, una fase in cui gli spermatozoi acquisiscono la capacità di fecondare un uovo.
Utilizzando la misurazione dell’assorbimento di calcio come indicatore, gli studiosi hanno quindi identificato un gene chiave, Rd3, fondamentale per il mantenimento della salute degli spermatozoi durante il processo di sviluppo.
Nuove scoperte sul gene Rd3
Nonostante la sua precedente associazione con la funzione oculare, è emerso che il gene Rd3 è attivo anche negli spermatozoi. Svolge infatti un ruolo essenziale nella regolazione della salute dello sperma.
La scoperta è arrivata esaminando da vicino l’interazione di Rd3 con i mitocondri, i veri motori energetici delle cellule.
Per comprendere appieno il ruolo di Rd3, il professor Jun Suzuki e il suo team hanno sviluppato l’Hub-Explorer, uno strumento computazionale all’avanguardia che ha rivelato l’impatto di Rd3 sulla regolazione dello stress ossidativo, un fenomeno associato al danneggiamento delle cellule. Ma a cosa serve lo screening sulla salute dello sperma?
Dal controllo delle nascite alle terapie per la fertilità e non solo
«Il nostro nuovo metodo di screening offre una promettente via per scoprire molecole chiave che potrebbero aprire la strada a nuove opzioni di controllo delle nascite e terapie per l’infertilità maschile». Ad affermarlo, il dottor Noguchi, undei primi autori dello studio.
Ma non finisce qui.
Il professor Suzuki svela ulteriori potenzialità dello screening. «Queste scoperte non solo avanzano la nostra comprensione dello sviluppo degli spermatozoi. Aprono anche la porta alla scoperta di nuovi segreti in una vasta gamma di processi biologici. Il nostro metodo potrebbe essere applicato anche ad altri tessuti, accelerando così lo sviluppo di nuovi farmaci per molteplici malattie».
Necessità di ulteriori approfondimenti
Nonostante i risultati promettenti, permangono alcune sfide da affrontare. I ricercatori hanno osservato un graduale declino del numero di cellule con geni mirati.
Cosa che indica la necessità di migliorare ulteriormente l’efficacia della tecnica. Attualmente, il team sta esplorando alternative per ottimizzare il nuovo approccio. Inoltre ha in programma di applicare questa tecnologia rivoluzionaria per indagare su vari processi biologici e malattie in altre parti del corpo.
In ogni caso, la ricerca, pubblicata su Cell Genomics, rappresenta un importante passo avanti nella comprensione della fertilità maschile e apre la strada a nuove possibilità nel campo della riproduzione e della salute maschile.
Fonte
Screening CRISPR in vivo che mira direttamente alle cellule testicolari, Cell Genomics (2024).