Dell’Università della British Columbia
In un paio di primati mondiali, gli scienziati dell’UBC hanno stampato in 3D cellule testicolari umane e identificato i primi segni promettenti delle capacità di produzione di sperma.
I ricercatori, guidati dall’assistente professore di urologia della UBC, il dottor Ryan Flannigan , sperano che un giorno la tecnica offrirà una soluzione per le persone che vivono con forme attualmente non curabili di infertilità maschile.
“L’infertilità colpisce il 15% delle coppie e i fattori maschili sono una causa contribuente in almeno la metà di questi casi”, ha affermato il dottor Flannigan, il cui laboratorio ha sede presso il Vancouver Prostate Center presso il Vancouver General Hospital.
“Stiamo stampando in 3D queste cellule in una struttura molto specifica che imita l’anatomia umana, che riteniamo sia la nostra migliore possibilità per stimolare la produzione di sperma. In caso di successo, questo potrebbe aprire la porta a nuovi trattamenti per la fertilità per le coppie che attualmente non hanno altre opzioni”.
All’interno dei testicoli umani, lo sperma è prodotto da minuscoli tubi noti come tubuli seminiferi. Nella forma più grave di infertilità maschile, nota come azoospermia non ostruttiva (NOA), non si trova spermatozoo nell’eiaculato a causa della ridotta produzione di sperma all’interno di queste strutture.
Mentre in alcuni casi i medici possono aiutare i pazienti con NOA eseguendo un intervento chirurgico per trovare sperma estremamente raro, il dottor Flannigan afferma che questa procedura ha successo solo circa la metà delle volte.
“Purtroppo, per l’altra metà di questi individui, non hanno alcuna opzione perché non riusciamo a trovare lo sperma per loro”.
Questi sono i pazienti che il team del dottor Flannigan spera di aiutare.
Per il recente studio, i ricercatori hanno eseguito una biopsia per raccogliere cellule staminali dai testicoli di un paziente affetto da NOA. Le cellule sono state quindi coltivate e stampate in 3D su una capsula di Petri in una struttura tubolare cava che ricorda i tubuli seminiferi che producono sperma.
Dodici giorni dopo la stampa, il team ha scoperto che le cellule erano sopravvissute. Non solo, erano maturati in molte delle cellule specializzate coinvolte nella produzione di sperma e stavano mostrando un miglioramento significativo nel mantenimento delle cellule staminali spermatogoniali, entrambi i primi segni di capacità di produzione di sperma. I risultati dello studio sono stati recentemente pubblicati su Fertility and Sterility Science .
“È un’enorme pietra miliare, vedere queste cellule sopravvivere e iniziare a differenziarsi. C’è una lunga strada da percorrere, ma questo rende il nostro team molto fiducioso”, ha affermato il dottor Flannigan.
Il team sta ora lavorando per “costruire” le cellule stampate nella produzione di sperma. Per fare ciò, esporranno le cellule a diversi nutrienti e fattori di crescita e perfezioneranno la disposizione strutturale per facilitare l’interazione cellula-cellula.
Se riescono a far sì che le cellule producano sperma, quegli spermatozoi potrebbero essere potenzialmente utilizzati per fertilizzare un uovo mediante fecondazione in vitro, fornendo una nuova opzione di trattamento della fertilità per le coppie.
Il programma di ricerca del Dr. Flannigan ha anche gettato nuova luce sui meccanismi genetici e molecolari che contribuiscono alla NOA. Hanno utilizzato varie tecniche di sequenziamento di singole cellule per comprendere l’espressione genica e le caratteristiche di ogni singola cellula, quindi hanno applicato la modellazione computazionale di questi dati per comprendere meglio le cause alla radice della condizione e per identificare nuove opzioni di trattamento. Il lavoro è stato altamente collaborativo, coinvolgendo ricercatori UBC in informatica, matematica e ingegneria, nonché collaborazioni internazionali.
“Stiamo imparando sempre di più che ci sono probabilmente molte diverse cause di infertilità e che ogni caso è molto specifico per il paziente”, ha affermato il dottor Flannigan. “Con questo in mente, stiamo adottando un approccio di medicina di precisione personalizzato: prendiamo cellule da un paziente, cerchiamo di capire quali anomalie sono uniche per loro, quindi stampiamo in 3D e supportiamo le cellule in modi che superano quelle carenze originali. “
Riferimento: Robinson M, Bedford E, Witherspoon L, Willerth SM, Flannigan R. Utilizzo di tessuto umano di derivazione clinica per la biostampa 3D di tubuli testicolari personalizzati per la coltura in vitro.
da technologynetworks.com
