Testicoli creati in laboratorio producono sperma: "Una speranza per l'infertilità"
Un lavoro pionieristico che traccia la strada allo sviluppo di nuove opzioni terapeutiche per i disturbi dello sviluppo sessuale e l’infertilità maschile
Un team ricerca dell’Università israeliana Bar-Ilan ha creato per la prima volta in laboratorio due testicoli simili per struttura e funzione a quelli naturali. Un risultato rivoluzionario che ha suscitato entusiasmo nel campo della medicina riproduttiva e offre speranza a milioni di uomini che lottano contro l’infertilità. L’infertilità maschile colpisce circa il 12% degli uomini a livello globale ed è una delle principali cause delle difficoltà di concepimento. Se fino ad ora le coppie infertili desiderose di un figlio hanno potuto scegliere tra opzioni limitate (la donazione di sperma o l’adozione), questa nuova ricerca traccia la strada ad una nuova possibilità. Questi testicoli in miniatura, noti come organoidi (versione semplificata e miniaturizzata di un organo naturale riprodotto in vitro), infatti, non solo producono spermatozoi e sintetizzano il testosterone, ma regolano anche la funzione riproduttiva.
Quello dell’Università Bar-Ilan è lavoro pionieristico che fa luce sugli intricati meccanismi dello sviluppo e della funzione testicolare, ed apre le porte a potenziali trattamenti che mirano a preservare fertilità. Il prossimo passo dei ricercatori sarà quello di sviluppare testicoli simili a quelli umani da cellule staminali umane per aiutare a trattare i disturbi dello sviluppo sessuale e l’infertilità. "La ricerca è stata sino ad ora in grado di identificare alcuni dei problemi che causano l’infertilità maschile (un basso numero di spermatozoi o una struttura anormale) ma non ha compreso appieno le cause di ciò, quali mutazioni del genoma hanno portato alla condizione o cosa è andato storto nel funzionamento dei testicoli, per cui le tube non trasportano bene lo sperma", ha detto il dott. Nitzan Gonen, che ha guidato lo studio. "Ora - ha aggiunto - sarà possibile studiare questi meccanismi all'interno del modello che abbiamo prodotto". La ricerca è stata pubblicata sull'International Journal of Biological Sciences.
I testicoli artificiali
I testicoli in miniatura sono essenzialmente minuscoli fasci di cellule che simulano i processi biologici che avvengono nei testicoli naturali. Per crearli i ricercatori hanno collocato cellule testicolari immature (cellule che circondano i tubuli seminiferi dei testicoli) prelevate da topi neonati in un terreno di coltivazione appositamente formulato. Nel giro di due giorni, gli organi in miniatura hanno sviluppato strutture tubolari e modelli di organizzazione cellulare che imitavano quelli osservati nei testicoli naturali. In genere, gli organoidi vengono creati per assomigliare agli organi naturale nella loro fase embrionale, ma gli autori dello studio sono riusciti a far crescere i mini testicoli fino a uno stato più maturo. I testicoli artificiali hanno infatti funzionato bene per nove settimane, un tempo sufficiente per la generazione e il rilascio dello sperma (un processo che nei topi dura circa 35 giorni).
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La produzione di sperma
Osservando lo sviluppo delle cellule del Sertoli, cellule staminali (cellule primitive capaci di trasformarsi in diversi tipi di cellule del corpo) implicati nella spermatogenesi (il processo di formazione degli spermatozoi), i ricercatori hanno scoperto che la loro maturazione, nell'arco di nove settimane, somigliava molto a quella osservata nei topi vivi nelle fasi corrispondenti. Il processo di spermatogenesi nei topi vivi richiede in genere solo 35 giorni circa, per cui, in teoria, è possibile che due testicoli cresciuti in laboratorio completi questo ciclo e produca sperma entro questo lasso di tempo. Un processo che, tuttavia, deve essere ancora dimostrato in laboratorio, sebbene gli esperimenti condotti sino ad ora suggeriscano "che questi organoidi possono supportare l’ingresso di cellule staminali spermatogoniali (i precursori degli spermatozoi) nella meiosi, il processo di divisione cellulare mediante il quale vengono prodotti gli spermatozoi".
Una speranza per l’infertilità maschile
"In questo studio - hanno affermato i ricercatori - abbiamo sviluppato organoidi testicolari da topi, ma è molto probabile che impostazioni simili possano essere applicate per generare organoidi testicolari da ragazzi in età prepuberale". Se tali organoidi potessero essere prodotti da cellule umane, allora si potrebbe tracciare la strada a nuovi trattamenti per l’infertilità maschile. Lo studio offre dunque una piattaforma promettente per ulteriori ricerche sullo sviluppo e sulla funzione dei testicoli, che potrebbero portare ad applicazioni terapeutiche per individui con disturbi riproduttivi o infertilità. "Se questi organoidi fossero in grado di imitare pienamente la funzionalità dei testicoli adulti hanno affermato gli autori dello studio, allora è molto probabile che saranno in grado di produrre spermatozoi aploidi in vitro. Questa capacità potrebbe essere rivoluzionaria e consentire ai pazienti infertili di avere un figlio biologico”.
