Una nuova frontiera per la cura di disfunzioni sessuali e infertilità maschile sembra arrivare da una ricerca israeliana: per la prima volta nella storia dei ricercatori dell’Università di Bar-Ilan di Tel Aviv, in Israele, guidati da dottor Nitzan Gonen, hanno creato dei modelli di testicoli artificiali, partendo da cellule testicolari immature prelevate da topi neonati. Successivamente, hanno provato a fare la stessa cosa utilizzando cellule testicolari prelevate da topi allo stato embrionale e adulto, con risultati molto diversi tra loro. Una volta inserite in un apposito mezzo di coltura, le cellule hanno assunto la stessa organizzazione cellulare presente nelle gonadi reali e hanno sviluppato strutture complesse, i tubuli seminiferi. La tecnica sviluppata in questa ricerca permetterà di studiare meglio malattie e disfunzioni sessuali maschili e potrebbe, se riprodotta con cellule umane, essere un valido aiuto nella lotta all’infertilità maschile.
Come sono stati creati i testicoli artificiali
I testicoli sono gli organi sessuali primari maschili deputati alla produzione, stoccaggio e maturazione di sperma e spermatozoi (spermatogenesi) e alla sintesi degli ormoni androgeni, principalmente il testosterone. Ad oggi non esistono, o sarebbe meglio dire non esistevano, modelli in vitro che permettessero di studiare il funzionamento di questi organi, per capire ad esempio i meccanismi alla base di patologie genetiche o disfunzioni sessuali. Per creare questi organoidi (strutture cellulari organizzate che simulano l’organizzazione presente nell’organo di riferimento, come fossero dei modelli di organi in miniatura organi in miniatura) i ricercatori hanno prelevato cellule testicolari "immature", ossia ancora non differenziate, da topi neonati e le hanno posizionate in uno specifico mezzo di coltura, ricco di enzimi, nutrienti e fonti energetiche. Dopo soli due giorni, le cellule hanno iniziato a sviluppare tubuli seminiferi e a disporsi in strutture simili a quelle delle gonadi reali.
Oltre alle somiglianze strutturali, sono state analizzate anche le somiglianze funzionali. Innanzitutto durante il periodo di coltura sono maturate sia le cellule di Sertoli, necessarie alla differenziazione delle cellule germinali in spermatozoi, che le cellule di Leydig, responsabili della produzione di testosterone.
Non ci sono ancora conferme sulla produzione di spermatozoi
Prima di collassare dopo nove settimane di coltura, i testicoli artificiali hanno inoltre raggiunto uno stadio di maturazione paragonabile a quello raggiunto in topi vivi della stessa “età”. La cosa interessante è che in questo caso nove settimane sono state più che abbastanza: la spermatogenesi nei topi richiede solo circa 35 giorni, un periodo ampiamente raggiunto e superato durante lo studio. Teoricamente quindi, questo breve periodo di coltura sarebbe adeguato per produrre sperma e spermatozoi di topi. Per ora lo studio non ha dato conferme in merito alla spermatogenesi, ma sono stati rilevati alcuni marcatori (indicatori biologici) di meiosi, il processo di divisione cellulare tramite il quale viene prodotto lo sperma. Questo significa che sarebbe possibile raggiungere lo stadio maturo delle cellule e far iniziare la produzione di sperma restando nei tempi di coltura.
Come ulteriore confronto, i ricercatori hanno ripetuto il test, provando a creare organoidi a partire da cellule prelevate dai testicoli embrionali e adulti di topo. Le prime, seppur in grado di formare gli organoidi, hanno prodotto un minor numero di cellule testicolari, risultando più difficili da studiare su larga scala; mentre quelle da topi adulti non si sono differenziate, né organizzate , quindi non sono state in grado di formare organoidi come le altre due.
Quali sono le applicazioni future: la lotta all’infertilità maschile
I ricercatori sono fiduciosi che la tecnica utilizzata potrà essere traslata anche su cellule umane prelevate da ragazzi in età prepuberale, quando quindi queste cellule sono ancora nello stadio immaturo (non differenziato), come per quelle prelevate dai topi. Questo potrebbe significare una nuova frontiera di ricerca e nuove opportunità terapeutiche per la cura di moltissime patologie sia genetiche che acquisite.
Secondo l'Istituto Superiore di Sanità, circa il 15% delle coppie italiane sta affrontando problemi legati all'infertilità, il 10-12% a livello mondiale secondo l'OMS. Dagli ultimi dati del Ministero della Salute, già in età pediatrica, il 27% dei ragazzi riporta anomalie congenite dell'apparato genitale e altre patologie come ipogonadismo e varicocele, mentre gli autori dello studio puntano i riflettori sull'aumento di casi di tumore negli adolescenti, con conseguente perdita della capacità riproduttiva nei sopravvissuti alla chemio. Contemporaneamente, negli adulti si è assistito a un aumento delle problematiche sessuali e riproduttive collegate a una riduzione della produzione di sperma, un problema in crescita in tutto il mondo.
Lo studio di cui abbiamo parlato darebbe innanzitutto l'opportunità di studiare le cause alla base di queste problematiche, ma potrebbe fornire anche nuovi approcci terapeutici per l'infertilità e le patologie dell'apparato genitale maschile.
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