Intratestikuläre Transplantation von autologen Stammzellen zur Behandlung von nicht-obstruktiver Azoospermie bei männlicher Unfruchtbarkeit.

Die nicht-obstruktive Azoospermie (NOA) gilt allgemein als medizinisch nicht behandelbare Ursache männlicher Unfruchtbarkeit. Diese Patienten, die bis zu 10 % aller unfruchtbaren Männer ausmachen, haben eine abnormale Spermatogenese als Ursache ihrer Azoospermie. Die Ätiologie, von der etwa 60 % der azoospermischen Männer betroffen sind, umfasst nicht-obstruktive Ursachen der Azoospermie, einschließlich toxischer Expositionen oder abnormaler Hodenentwicklung. NOA resultiert entweder aus primärer Hodeninsuffizienz (erhöhtes luteinisierendes Hormon (LH), follikelstimulierendes Hormon (FSH), kleine Hoden, die bis zu 10 % der Männer mit Unfruchtbarkeit betreffen), sekundärer Hodeninsuffizienz (angeborener hypogonadotroper Hypogonadismus mit erniedrigtem LH und FSH, klein). Hoden) oder unvollständiges oder mehrdeutiges Hodenversagen (entweder erhöhtes FSH und normales Hodenvolumen, normales FSH und kleines Hodenvolumen oder normales FSH und normales Hodenvolumen). Vor mikrochirurgischen Hodenspermiengewinnungstechniken und IVF/ICSI war die Spenderbefruchtung die einzige verfügbare Option für Männer mit NOA. Die Etablierung der In-vitro-Fertilisation mit intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) als Standardbehandlungsmethode hat dazu geführt, dass eine Reihe dieser Männer erfolgreich ein Kind durch chirurgisch entnommene Spermien aus den Hoden gezeugt haben. Die Herausforderung besteht jedoch darin, ihre spermatogene Funktion zu verbessern, um das Auftreten von Spermien in ihrem Ejakulat zu ermöglichen oder die Chancen einer erfolgreichen Entnahme aus den Hoden für ICSI zu verbessern.

Die anfängliche Bewertung zielt darauf ab, die folgenden Probleme zu lösen: (1) Bestätigung der Azoospermie, (2) Unterscheidung zwischen obstruktiver und nicht-obstruktiver Ätiologie, (3) Bewertung des Vorhandenseins reversibler Faktoren und (4) Bewertung des Vorhandenseins genetischer Anomalien. Ein erhöhter Spiegel des follikelstimulierenden Hormons (FSH) oder das Fehlen einer normalen Spermatogenese durch testikuläre Histologie bei Vorliegen einer Azoospermie wird im Allgemeinen als ausreichender Beweis für eine nicht-obstruktive Ätiologie angesehen. Zu den häufigsten reversiblen Faktoren, die ausgeschlossen werden müssen, gehören kürzlich erfolgte exogene Hormongaben, schwere fieberhafte Erkrankungen, Chemotherapie/Bestrahlung oder längerer Antibiotikaeinsatz.

In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte bei der Gewinnung männlicher Keimzellen aus pluripotenten Stammzellen erzielt. Diese Studien liefern ein wünschenswertes experimentelles Modell zur Aufklärung des zugrunde liegenden molekularen Mechanismus der Entwicklung männlicher Keimzellen und potentieller Strategien zur Herstellung haploider Keimzellen zur Behandlung männlicher Unfruchtbarkeit. Die Spermatogenese ist ein komplexer Prozess, bei dem sich spermatogonale Stammzellen (SSC) selbst erneuern und sich in haploide Spermien differenzieren. Bei Säugetieren findet dieser Prozess in den Hodenkanälchen statt, die eine funktionelle Nische für männliche Keimzellen darstellen und drei Hauptstadien umfassen: Mitose, Meiose und Spermiogenese. Fehler in jedem Stadium der Spermatogenese können zu Subfertilität und Unfruchtbarkeit führen.

Forscher entwickeln derzeit alternative Behandlungsoptionen für diese Männer mit Stammzellen. Es wurde nachgewiesen, dass Maus-induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) funktionsfähige Spermien bilden können. Funktionelle Assays haben gezeigt, dass aus iPSCs generierte Spermien in der Lage waren, die Eizellen nach intrazytoplasmatischer Injektion zu befruchten und nach dem Embryotransfer fruchtbare Nachkommen hervorzubringen. Bisher wurden keine funktionellen männlichen Gameten von menschlichen iPSCs erhalten.

Bei der Generierung männlicher Keimzellen aus pluripotenten Stammzellen gibt es zwei mögliche Ansätze: In-vitro-Differenzierung zu fortgeschrittenen, haploiden Zellprodukten oder kombinierte In-vitro-Differenzierung und In-vivo-Transplantation. Die Originalität dieser Studie zeigt sich jedoch in der Transplantation von gereinigten autologen CD34+/CD133+ und mesenchymalen Knochenmarkstammzellen (BMSCs) in unfruchtbare Patienten ohne In-vitro-Züchtung, -Kultur oder -Manipulation, wodurch Risiken der In-vitro-Zellvermehrung wie genetische Mutationen und vermieden werden DNA-Veränderungen. Die Zellen werden entnommen und dem Patienten noch am selben Tag des Eingriffs wieder injiziert, wodurch die höchsten Sicherheits- und Wirksamkeitsparameter verliehen werden.