Trapianto intra-testicolare di cellule staminali autologhe per il trattamento dell'azoospermia non ostruttiva dell'infertilità maschile.

L'azoospermia non ostruttiva (NOA) è generalmente considerata una causa non gestibile dal punto di vista medico dell'infertilità maschile. Questi pazienti, che costituiscono fino al 10% di tutti gli uomini infertili, hanno una spermatogenesi anomala come causa della loro azoospermia. L'eziologia che colpisce circa il 60% degli uomini azoospermici include cause non ostruttive di azoospermia, comprese esposizioni tossiche o sviluppo testicolare anomalo. NOA deriva da insufficienza testicolare primaria (ormone luteinizzante (LH) elevato, ormone follicolo-stimolante (FSH), piccoli testicoli che colpiscono fino al 10% degli uomini che presentano infertilità), insufficienza testicolare secondaria (ipogonadismo ipogonadotropo congenito con diminuzione di LH e FSH, piccolo testicoli) o insufficienza testicolare incompleta o ambigua (aumento dell'FSH e volume normale dei testicoli, FSH normale e testicoli piccoli o FSH normale e volume dei testicoli normale). Prima delle tecniche microchirurgiche di recupero dello sperma testicolare e della fecondazione in vitro/ICSI, l'inseminazione del donatore era l'unica opzione disponibile per gli uomini con NOA. L'istituzione della fecondazione in vitro utilizzando l'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi (ICSI) come modalità di trattamento standard ha portato un certo numero di questi uomini a generare con successo un bambino attraverso lo sperma prelevato chirurgicamente dal testicolo. La sfida, tuttavia, è migliorare la loro funzione spermatogenica per consentire la comparsa di spermatozoi nel loro eiaculato o per migliorare le possibilità di un recupero riuscito dal testicolo per l'ICSI.

La valutazione iniziale mira a risolvere i seguenti problemi: (1) confermare l'azoospermia, (2) differenziare l'eziologia ostruttiva da quella non ostruttiva, (3) valutare la presenza di fattori reversibili e (4) valutare la presenza di anomalie genetiche. Un livello elevato di ormone follicolo-stimolante (FSH) o un'assenza di spermatogenesi normale dall'istologia testicolare in presenza di azoospermia è generalmente considerata una prova sufficiente di un'eziologia non ostruttiva. I fattori reversibili più comuni che devono essere esclusi includono la recente somministrazione di ormoni esogeni, gravi malattie febbrili, chemioterapia/radiazioni o uso prolungato di antibiotici.

Negli ultimi anni sono stati compiuti notevoli progressi nella derivazione di cellule germinali maschili da cellule staminali pluripotenti. Questi studi forniscono un modello sperimentale desiderabile per chiarire il meccanismo molecolare sottostante dello sviluppo delle cellule germinali maschili e potenziali strategie per la produzione di cellule germinali aploidi per il trattamento dell'infertilità maschile. La spermatogenesi è un processo complesso mediante il quale le cellule staminali spermatogoniali (SSC) si auto-rinnovano e si differenziano in spermatozoi aploidi. Nei mammiferi, questo processo avviene nei tubuli seminiferi del testicolo, che forniscono una nicchia funzionale per le cellule germinali maschili e coinvolgono tre fasi principali: mitosi, meiosi e spermiogenesi. Errori in qualsiasi fase della spermatogenesi possono provocare subfertilità e infertilità.

I ricercatori stanno attualmente sviluppando opzioni terapeutiche alternative per questi uomini che coinvolgono le cellule staminali. È stato verificato che le cellule staminali pluripotenti indotte dal topo (iPSC) possono formare spermatozoi funzionali. Saggi funzionali hanno dimostrato che gli spermatozoi generati dalle iPSC erano in grado di fecondare gli ovociti dopo l'iniezione intracitoplasmatica e di dare origine a prole fertile dopo il trasferimento dell'embrione. Finora non sono stati ottenuti gameti maschili funzionali da iPSC umane.

Ci sono due possibili approcci nella generazione di cellule germinali maschili da cellule staminali pluripotenti: differenziazione in vitro in prodotti cellulari aploidi avanzati o differenziazione combinata in vitro e trapianto in vivo. Tuttavia, l'originalità di questo studio è illustrata nel trapianto di cellule staminali autologhe purificate CD34+/CD133+ e del midollo osseo mesenchimale (BMSC) in pazienti infertili senza allevamento, coltura o manipolazione in vitro, evitando così i rischi di propagazione delle cellule in vitro come mutazioni genetiche e Cambiamenti del DNA. Le cellule vengono prelevate e reiniettate nel paziente il giorno stesso della procedura, conferendo così i più elevati parametri di sicurezza ed efficacia.