Νέα έρευνα σε βλαστοκύτταρα σπέρματος επηρεάζει την αρσενική υπογονιμότητα

0

Νέα έρευνα από επιστήμονες του Ινστιτούτου Καρκίνου του Huntsman (HCI) στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα και από συνεργάτες του Πανεπιστημίου Υγείας της Γιούτα, αναδεικνύει τη σύνθετη διαδικασία που εμφανίζεται στην ανάπτυξη ανθρώπινων σπερματοζωαρίων. Αυτή είναι η πρώτη μελέτη που χαρακτηρίζει τις μεταβολές των ανθρώπινων σπερματοζωαρίων στα βλαστοκύτταρα που υφίστανται καθώς ωριμάζουν. Τα αποτελέσματα έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση της ανδρικής υπογονιμότητας καθώς και στην ανάπτυξη του καρκίνου και δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Cell Stem Cell.

Προηγούμενες μελέτες των βλαστοκυττάρων σπερματοζωαρίων περιορίστηκαν σε μοντέλα συστημάτων, συμπεριλαμβανομένων των ποντικών. Αλλά αυτή η πρώτη μελέτη για την ανάπτυξη ανθρώπινων σπερματοζωαρίων βλαστικών κυττάρων αποκάλυψε ότι αυτή η διαδικασία ήταν πολύ πιο περίπλοκη στον άνθρωπο από ό, τι είχε καταγραφεί προηγουμένως. Χρησιμοποιώντας εργαλεία ανάλυσης γονιδιώματος, οι επιστήμονες περιέγραψαν τη διαδικασία πολλαπλών σταδίων που υποβάλλονται στα βλαστικά κύτταρα του σπέρματος κατά την κανονική ανάπτυξή τους.

«Αυτές οι πληροφορίες δημιουργούν νέες ιδέες για το πώς λειτουργούν και αναπτύσσονται τα κύτταρα των σπερματοζωαρίων υπό φυσιολογικές συνθήκες», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Μπράντλει Κερνς, PhD, ανώτερος διευθυντής βασικών επιστημών στο HCI και καθηγητής και πρόεδρος των ογκολογικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο Γιούτα. ” Έχουμε δημιουργήσει ένα πολύ σημαντικό πλαίσιο που μπορούμε τώρα να χρησιμοποιήσουμε για να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε τι συμβαίνει όταν τα πράγματα πάνε στραβά, οδηγώντας σε ζητήματα όπως η στειρότητα και ο καρκίνος στους άνδρες ».

Στη μελέτη, οι επιστήμονες εξέτασαν όλα τα γονίδια που «ενεργοποιούνται» ή «απενεργοποιούνται» σε οποιοδήποτε κύτταρο κατά την κανονική ανάπτυξη. Χρησιμοποιώντας ανάλυση αλληλουχίας RNA απλού κυττάρου, τα εργαστήρια Cairns σχεδίασαν ξεχωριστά τα κύτταρα, προσδιορίζοντας το προφίλ γονιδιακής έκφρασης σε ανθρώπινα σπερματοζωάρια.

Τα ευρήματά τους περιγράφουν τέσσερις ξεχωριστές κυτταρικές φάσεις ωρίμανσης των βλαστικών κυττάρων σπέρματος, αποκαλύπτοντας πώς τα βλαστοκύτταρα εξελίσσονται από μια “ηρεμιστική” κατάσταση, σε μια κατάσταση “πολλαπλασιασμού” κατά την οποία διαιρούνται τα βλαστοκύτταρα, σε μία τελική κατάσταση “διαφοροποίησης” για να γίνει σπέρμα. Συγκεκριμένα, τα δεδομένα αποκαλύπτουν ξεχωριστές μεταβάσεις σε παράγοντες που επηρεάζουν τις διάφορες κυτταρικές καταστάσεις, περιλαμβανομένων των ρυθμιστών κυτταρικού κύκλου, των παραγόντων μεταγραφής και των παραγόντων σηματοδότησης.

«Δουλεύοντας με τους ασθενείς μου σχετικά με την υπογονιμότητα, έχω δει πόσο καταστροφική είναι αυτή η διάγνωση», λέει ο συν-συγγραφέας και ο αναπαραγωγικός ουρολόγος James Hotaling, MD, επίσης βοηθός καθηγητής χειρουργικής στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα. “Αυτή η μελέτη θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε τι προκαλεί στειρότητα σε ορισμένες περιπτώσεις.”

Τα αποτελέσματα μπορεί επίσης να έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση του τρόπου εμφάνισης ορισμένων καρκίνων. Τα άτομα με στειρότητα είναι γνωστό ότι βρίσκονται σε υψηλότερο κίνδυνο για ορισμένους τύπους καρκίνου, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων των όρχεων και του προστάτη. «Η μελέτη μας ρίχνει νέο φως στο πώς τα γονίδια λειτουργούν κανονικά στα βλαστικά κύτταρα σπέρματος», λέει ο Cairns. “Τα επόμενα βήματα θα είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να κατανοήσουμε καλύτερα ποιες αλλαγές συμβαίνουν όταν τα σπερματοζωάρια δεν αναπτύσσονται κανονικά και μετατρέπονται σε καρκινικά κύτταρα”.

Οι συγγραφείς πιστεύουν ότι τα αποτελέσματα της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καλύτερα εργαλεία διάγνωσης και θεραπείας ασθενών με ανδρική υπογονιμότητα, καθώς και στην αποκάλυψη των περίπλοκων γενετικών αλλαγών που υποκρύπτουν τους καρκίνους που συνδέονται με την ανδρική υπογονιμότητα.