Dojądrowa transplantacja autologicznych komórek macierzystych w leczeniu męskiej niepłodności bez niedrożności spowodowanej azoospermią.

Nieobturacyjna azoospermia (NOA) jest ogólnie uważana za niemożliwą do opanowania medycznie przyczynę niepłodności męskiej. U tych pacjentów, którzy stanowią do 10% wszystkich niepłodnych mężczyzn, przyczyną azoospermii jest nieprawidłowa spermatogeneza. Etiologia dotykająca około 60% mężczyzn z azoospermią obejmuje nieobturacyjne przyczyny azoospermii, w tym ekspozycję na toksyny lub nieprawidłowy rozwój jąder. NOA wynika z pierwotnej niewydolności jąder (podwyższony poziom hormonu luteinizującego (LH), hormonu folikulotropowego (FSH), małe jądra dotykające do 10% mężczyzn z niepłodnością), wtórnej niewydolności jąder (wrodzony hipogonadyzm hipogonadotropowy ze zmniejszonym LH i FSH, małe jąder) lub niepełna lub niejednoznaczna niewydolność jąder (zwiększone FSH i prawidłowa objętość jąder, prawidłowe FSH i małe jądra lub prawidłowe FSH i prawidłowa objętość jąder). Przed mikrochirurgicznymi technikami pobierania nasienia z jąder i IVF/ICSI inseminacja dawcy była jedyną dostępną opcją dla mężczyzn z NOA. Ustanowienie zapłodnienia in vitro przy użyciu docytoplazmatycznego wstrzyknięcia plemnika (ICSI) jako standardowej metody leczenia spowodowało, że wielu z tych mężczyzn pomyślnie spłodziło dziecko dzięki chirurgicznie pobranemu plemnikowi z jądra. Wyzwaniem jest jednak poprawa ich funkcji spermatogenezy, aby umożliwić pojawienie się plemników w ich ejakulacie lub zwiększenie szans na pomyślne pobranie z jądra w przypadku ICSI.

Ocena wstępna ma na celu rozstrzygnięcie następujących kwestii: (1) potwierdzenie azoospermii, (2) odróżnienie etiologii obturacyjnej od nieobturacyjnej, (3) ocena obecności czynników odwracalnych oraz (4) ocena obecności nieprawidłowości genetycznych. Podwyższony poziom hormonu folikulotropowego (FSH) lub brak prawidłowej spermatogenezy w badaniu histologicznym jąder w obecności azoospermii jest ogólnie uważany za wystarczający dowód na nieobturacyjną etiologię. Do najczęstszych odwracalnych czynników, które należy wykluczyć, należą niedawne podawanie hormonów egzogennych, ciężkie choroby przebiegające z gorączką, chemioterapia/naświetlanie lub długotrwałe stosowanie antybiotyków.

W ciągu ostatnich kilku lat dokonał się znaczny postęp w pozyskiwaniu męskich komórek rozrodczych z pluripotencjalnych komórek macierzystych. Badania te dostarczają pożądanego modelu eksperymentalnego do wyjaśnienia mechanizmu molekularnego leżącego u podstaw rozwoju męskich komórek rozrodczych i potencjalnych strategii wytwarzania haploidalnych komórek rozrodczych do leczenia niepłodności męskiej. Spermatogeneza to złożony proces, w którym spermatogonialne komórki macierzyste (SSC) samoodnawiają się i różnicują w haploidalne plemniki. U ssaków proces ten zachodzi w kanalikach nasiennych jąder, które zapewniają funkcjonalną niszę dla męskich komórek rozrodczych i obejmują trzy główne etapy: mitozę, mejozę i spermiogenezę. Błędy na każdym etapie spermatogenezy mogą skutkować obniżeniem płodności i niepłodnością.

Naukowcy opracowują obecnie alternatywne opcje leczenia tych mężczyzn z wykorzystaniem komórek macierzystych. Potwierdzono, że indukowane przez myszy pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) mogą tworzyć funkcjonalne plemniki. Testy funkcjonalne wykazały, że plemniki wytworzone z iPSC były zdolne do zapłodnienia oocytów po wstrzyknięciu do cytoplazmy i dając płodne potomstwo po transferze zarodka. Jak dotąd nie uzyskano funkcjonalnych gamet męskich z ludzkich iPSC.

Istnieją dwa możliwe podejścia do generowania męskich komórek rozrodczych z pluripotencjalnych komórek macierzystych: różnicowanie in vitro w zaawansowane, haploidalne produkty komórkowe lub połączone różnicowanie in vitro i przeszczep in vivo. Jednak oryginalność tego badania została zilustrowana przeszczepem oczyszczonych autologicznych komórek macierzystych CD34+/CD133+ i mezenchymalnych szpiku kostnego (BMSC) niepłodnym pacjentom bez hodowli in vitro, hodowli lub manipulacji, unikając w ten sposób ryzyka namnażania się komórek in vitro jako mutacji genetycznych i zmiany DNA. Komórki są pobierane i ponownie wstrzykiwane pacjentowi jeszcze tego samego dnia zabiegu, co zapewnia najwyższe parametry bezpieczeństwa i skuteczności.