MADRID, 29. April (EUROPA PRESS) –
Ein neuartiges Erkennungssystem, das an der Universität Kyoto (Japan) entwickelt wurde, ermöglicht es Forschern, die Entwicklung und Gesundheit von Spermien auf molekularer Ebene zu untersuchen. Der neue Ansatz, der in Cell Genomics veröffentlicht wurde, verspricht Fortschritte bei der Empfängnisverhütung bei Männern und bei der Behandlung von Unfruchtbarkeit.
Die Studie schließt eine kritische Lücke, indem sie direkt auf Gene in Hodenzellen lebender Organismen abzielt. Mit einem genetischen Werkzeug namens CRISPR, das einer genetischen Schere ähneln kann, entwickelten Forscher eine Methode, um zu untersuchen, welche Gene zu einer gesunden Spermienproduktion bei lebenden Tieren beitragen. Bisher geschah dies hauptsächlich in im Labor gezüchteten Zellen.
Die Forscher veränderten zufällig Gene, indem sie eine Methode entwickelten, um eine Sammlung genetischer Werkzeuge in Lentiviren mit hoher Effizienz in die Hodenzellen einzuführen. Mit dieser Methode ermöglichten die Forscher die Analyse der Auswirkungen bestimmter Gene auf bestimmte biochemische Reaktionen in Spermien, beispielsweise die Bewegung von Lipiden (Fetten) in Zellmembranen.
Mit dieser Methode konzentrierte sich das Team auf Spermien mit defekter Kapazität, einem Prozess, durch den Spermien in die Lage versetzt werden, eine Eizelle zu befruchten. Sie identifizierten diese Spermien, indem sie die Menge an Kalzium maßen, die sie absorbierten. Mit dieser Methode konnten sie bei lebenden Tieren ein bestimmtes Gen, Rd3, identifizieren, das für die Erhaltung der Spermiengesundheit, insbesondere während ihrer Entwicklung, von entscheidender Bedeutung ist.
Trotz der früheren Assoziation von Rd3 mit der Augenfunktion stellte das Team fest, dass es auch in runden Spermien, einem frühen Stadium der Spermienproduktion, hochaktiv ist und eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Spermiengesundheit spielt. Möglich wurde diese Entdeckung durch die Untersuchung, wie Rd3 mit Mitochondrien interagiert, Strukturen, die für die Energieproduktion in Zellen verantwortlich sind.
Um die Funktion von Rd3 besser zu verstehen, entwickelten die Forscher den Hub-Explorer, ein Rechentool, das den Einfluss von Rd3 auf die Regulierung von oxidativem Stress, einem Zustand, der mit Zellschäden verbunden ist, aufdeckte. Die Rolle von Rd3 bei der Regulierung von oxidativem Stress zeigte seine Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Spermienintegrität während der Entwicklung.
Diese neue Screening-Methode verspricht, die Entdeckung von Schlüsselmolekülen zu unterstützen, die zu neuen Verhütungsoptionen und Unfruchtbarkeitstherapien für Männer führen könnten. Darüber hinaus verbessern diese Erkenntnisse nicht nur das Verständnis der Spermienentwicklung, sondern zeigen auch das Potenzial, Geheimnisse in verschiedenen biologischen Prozessen aufzudecken. Auf diese Weise lässt sich die Methode auch auf andere Gewebe anwenden, was die Entwicklung von Medikamenten für eine Vielzahl von Krankheiten beschleunigen könnte.
