Ученые с помощью мРНК-терапии смогли восстановить выработку сперматозоидов у мышей с генетическим бесплодием
Международная группа ученых из Университета Осаки (Япония) и Медицинского колледжа Бейлора (США) впервые в мире восстановили выработку сперматозоидов и фертильность у самцов мышей с генетической формой бесплодия, применив терапию на основе мРНК. Результаты работы открывают путь к созданию принципиально нового подхода к лечению мужского бесплодия, вызванного нарушениями сперматогенеза, сообщает bioengineer.org.
Исследователи сосредоточились на необструктивной азооспермии — тяжелой форме бесплодия, при которой в эякуляте полностью отсутствуют сперматозоиды, несмотря на нормальный гормональный фон. Основной причиной этого состояния являются генетические сбои в процессе сперматогенеза, из-за которых развитие половых клеток останавливается еще на ранних стадиях. Современные методы лечения практически неэффективны, если причиной является мутация в ДНК.
Чтобы обойти необходимость в постоянном редактировании генома, ученые разработали временную мРНК-терапию, используемую в мРНК-вакцинах. В эксперименте использовалась мышиная модель с мутацией в одном из генов, из-за которой клетки не могли пройти мейоз — ключевую стадию созревания сперматозоидов. Исследователи ввели частицы в сеть мелких каналов, обеспечивающих транспорт жидкости внутри яичка. Такая доставка позволила равномерно распределить терапию по семенным канальцам, где формируются сперматозоиды.
Через две недели после инъекции у животных вновь появились круглые сперматиды, а спустя три недели были обнаружены зрелые сперматозоиды. Это позволило получить 117 эмбрионов, из которых родилось 26 здоровых детенышей, способных к размножению. Анализ генома потомства не выявил структурных повреждений ДНК или хромосомных перестроек, что подтвердило высокий уровень безопасности терапии.
Как отметил руководитель исследования, профессор Масахито Икава, использование липидных наночастиц для доставки мРНК напрямую в яички позволяет точно и безопасно восстановить сперматогенез без вмешательства в геном. Соавтор, профессор Мартин Матцук, подчеркнул, что работа закладывает основу для будущих клинических исследований и демонстрирует возможность преодоления бесплодия, вызванного мутациями.
Открытие имеет широкие перспективы. Мужской фактор играет роль почти в половине случаев бесплодия во всем мире, и возможность временного, контролируемого восстановления функции сперматогенеза с помощью мРНК может радикально изменить подход к лечению таких пациентов. Хотя до применения метода у людей еще далеко, так как генетикам предстоит адаптировать систему доставки под анатомию человеческих яичек, определить целевые гены и провести комплексные исследования безопасности, ученые считают, что их работа создает прочную основу для будущих клинических испытаний.
Egoreichenkov Evgenii / Shutterstock / Fotodom
