Intra-testikulär transplantation av autologa stamceller för behandling av icke-obstruktiv azoospermi manlig infertilitet.

Icke-obstruktiv azoospermi (NOA) anses allmänt vara en icke-medicinskt hanterbar orsak till manlig infertilitet. Dessa patienter, som utgör upp till 10 % av alla infertila män, har onormal spermatogenes som orsak till deras azoospermi. Etiologin som påverkar cirka 60 % av azoosperma män inkluderar icke-obstruktiva orsaker till azoospermi, inklusive toxisk exponering eller onormal testikelutveckling. NOA är resultatet av antingen primär testikelsvikt (förhöjt luteiniserande hormon (LH), follikelstimulerande hormon (FSH), små testiklar som drabbar upp till 10 % av män som uppvisar infertilitet), sekundär testikelsvikt (medfödd hypogonadotrop hypogonadism med minskad LH och FSH, liten testiklar), eller ofullständig eller tvetydig testikelsvikt (antingen ökad FSH och normal volym testiklar, normal FSH och små testiklar, eller normal FSH och normal testiklar volym). Före mikrokirurgiska tekniker för hämtning av testiklar spermier och IVF/ICSI var donatorinsemination det enda tillgängliga alternativet för män med NOA. Etableringen av provrörsbefruktning med intracytoplasmatisk spermieinjektion (ICSI) som en standardbehandlingsmodalitet har resulterat i att ett antal av dessa män framgångsrikt blivit far till ett barn genom kirurgiskt hämtade spermier från testiklarna. Utmaningen är dock att förbättra deras spermatogena funktion för att möjliggöra uppkomsten av spermier i deras ejakulation eller att förbättra chanserna för en framgångsrik återhämtning från testiklarna för ICSI.

Den initiala utvärderingen syftar till att lösa följande problem: (1) bekräfta azoospermi, (2) skilja obstruktiv från icke-obstruktiv etiologi, (3) bedöma förekomsten av reversibla faktorer och (4) utvärdera förekomsten av genetiska avvikelser. En förhöjd nivå av follikelstimulerande hormon (FSH) eller en frånvaro av normal spermatogenes genom testikelhistologi i närvaro av azoospermi anses generellt vara tillräckliga bevis för en icke-obstruktiv etiologi. De vanligaste reversibla faktorerna som måste uteslutas är nyligen administrerad exogen hormontillförsel, svåra febersjukdomar, kemoterapi/strålning eller långvarig antibiotikaanvändning.

Under de senaste åren har avsevärda framsteg gjorts i härledningen av manliga könsceller från pluripotenta stamceller. Dessa studier tillhandahåller en önskvärd experimentell modell för att belysa den underliggande molekylära mekanismen för utveckling av manliga könsceller och potentiella strategier för att producera haploida könsceller för behandling av manlig infertilitet. Spermatogenes är en komplex process genom vilken spermatogonial stamceller (SSC) självförnyar och differentierar till haploida spermier. Hos däggdjur äger denna process rum i testiklarnas seminiferösa tubuli, som ger en funktionell nisch för manliga könsceller och involverar tre huvudstadier: mitos, meios och spermiogenes. Fel i alla skeden av spermatogenesen kan resultera i subfertilitet och infertilitet.

Forskare utvecklar för närvarande alternativa behandlingsalternativ för dessa män som involverar stamceller. Det har verifierats att musinducerade pluripotenta stamceller (iPSCs) kan bilda funktionella spermier. Funktionella analyser har visat att spermier genererade från iPSC:er kunde befrukta oocyterna efter intracytoplasmatisk injektion och ge upphov till fertil avkomma efter embryoöverföring. Hittills har inte funktionella manliga gameter från mänskliga iPSCs erhållits.

Det finns två möjliga tillvägagångssätt för att generera manliga könsceller från pluripotenta stamceller: in vitro differentiering till avancerade, haploida cellprodukter eller kombinerad in vitro differentiering och in vivo transplantation. Emellertid illustreras originaliteten i denna studie i transplantationen av renade autologa CD34+/CD133+ och mesenkymala benmärgsstamceller (BMSC) till infertila patienter utan in vitro-förädling, odling eller manipulation, vilket undviker risker för cellförökning in vitro som genetiska mutationer och DNA-förändringar. Cellerna dras ut och injiceras tillbaka i patienten på samma dag som proceduren, vilket ger de högsta säkerhets- och effektivitetsparametrarna.