Исследование ученых из университета Ньюкасла может дать надежду бесплодным мужчинам. Впервые была определена роль гена RBMXL2 — очень похожего на обнаруженный в Y-хромосоме ген, который является возможной причиной бесплодия, что послужило моделью для работы команды ученых, потому что саму Y-хромосому сложно анализировать.

Исследование, опубликованное сегодня в «eLife», проливает свет на то, почему некоторые мужчины могут быть бесплодными, так как было доказано, что ген RBMXL2 необходим для выработки спермы.

Генетический дефект

Ученые обнаружили, что удаление гена RBMXL2 из 11 хромосомы блокирует выработку сперматозоидов, что открывает путь для дальнейших захватывающих исследований в этой области.

Профессор Дэвид Эллиот из Института генетической медицины университета Ньюкасла руководил 10-летним международным исследованием, в котором приняли участие эксперты из Америки, Эдинбурга и материковой Европы.

«Мужское бесплодие — плохо понимаемый аспект медицины, а это исследование позволяет понять, почему некоторые мужчины страдают от бесплодия, — говорит он. — Это важная проблема: многие пары страдают из-за невозможности иметь детей, что провоцирует психологический стресс, а также имеет и экономические последствия в некоторых странах в виде необходимости обеспечения ухода за бездетными стариками».

Выработка спермы и яйцеклеток, а в конечном итоге и создание следующего поколения, зависит от особого вида деления клеток, известного как мейоз.

Мейоз — очень важный процесс для экспрессии генов и развития сперматозоидов, он включает копирование длинных участков ДНК в РНК. Без гена RBMXL2 другие гены не экспрессируются так, как должны: они продолжают производить РНК, но репликация идет неправильно, что в конечном итоге блокирует процесс образования сперматозоидов.

Важное исследование

Ученые использовали мышей для своего исследования, потому что у этих млекопитающих, как и у людей, есть ген RBMXL2. Удаление одного этого гена у мышей препятствовало образованию сперматозоидов.

Понимание, как именно RBMXL2 участвует в образовании спермы, дает экспертам ключ к знанию о том, как работают похожие гены бесплодия в Y-хромосоме. Выяснилось, что блокирование происходило во время деления сперматозоидов в яичках в процессе мейоза. То есть ни одна из клеток не превратилась в полноценный сперматозоид, способный двигаться и оплодотворять яйцеклетки.

Для мониторинга экспрессии миллионов РНК у мышей-подростков была использована методика, известная как секвенирование РНК. «Ген RBMXL2 был впервые обнаружен почти 20 лет назад, но до сих пор никто не знал, за что он отвечает и почему это важно знать, — говорит профессор Эллиот. — Этот ген обнаружен у всех млекопитающих, и мы предполагаем, что проблемы, обнаруженные у мышей, могут быть и у бесплодных мужчин. Необходимо проверить эту теорию в будущих исследованиях».

Исследование финансировалось Научно-исследовательским советом по биотехнологиям и биологическим наукам и Wellcome Trust.

Эйлин Фини, исполнительный директор национальной благотворительной организации Fertility Network, занимающейся вопросами репродуктологии, говорит:

«Мужское бесплодие встречается гораздо чаще, чем принято считать: это наиболее распространенная причина, из-за которой пара обращается за помощью к специалисту, прибегает к процедуре ЭКО.

Бесплодие очень сильно ухудшает психологическое состояние мужчин: исследование Fertility Network, проведенное в 2017 году, показало, что борьба за возможность стать отцом негативно повлияла на психическое здоровье мужчин, чувство собственного достоинства, отношения, сексуальную жизнь, мужественность, карьеру и финансы.

Нужно сделать гораздо больше для изучения причин мужского бесплодия, поэтому Fertility Network поддерживает это исследование Университета Ньюкасла, которое дает надежду на лучшее понимание вопроса в будущем».

Оригинальная статья

Ingrid Ehrmann, James H Crichton, Matthew R Gazzara, Katherine James, Yilei Liu, Sushma Nagaraja Grellscheid, Tomaž Curk, Dirk de Rooij, Jannetta S Steyn, Simon Cockell, Ian R Adams, Yoseph Barash, David J Elliott. An ancient germ cell-specific RNA-binding protein protects the germline from cryptic splice site poisoning. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.39304