Millones de parejas que tienen problemas para concebir pueden obtener alivio de una nueva investigación dirigida por científicos de la Universidad de Texas en San Antonio. Los investigadores han desarrollado un mapa genético de alta resolución que muestra cómo los hombres producen células de esperma. Su esfuerzo podría ayudar a abordar genéticamentedesafíos basados en la fertilidad masculina, una causa importante de problemas de concepción.
Los hallazgos de los investigadores revelan información detallada sobre qué genes se activan o desactivan en las células madre que finalmente se convierten en espermatozoides. Esta información podría brindar a los médicos una visión crucial sobre el desarrollo de esperma en un paciente, una perspectiva que faltaba hastaahora.
El investigador de UTSA Brian Hermann dice que el nuevo conocimiento podría cambiar las reglas del juego para descubrir qué puede salir mal en los hombres que sufren de infertilidad.
"Tomamos un nuevo enfoque de vanguardia hasta el nivel de las células individuales para comprender todos los cambios en los que se utilizan los genes para producir esperma en los testículos. Eso anteriormente no había sido posible e impide el progreso hacia una cura para el hombreinfertilidad ", dijo Hermann, profesor de biología y director de UTSA Genomics Core.
Los hallazgos aparecen en la edición del 6 de noviembre de la revista científica Informes de celda . Los profesores Hermann y John R. McCarrey dirigieron el grupo, que incluía investigadores en UTSA y en todo el país.
Juntos, el equipo construyó una biblioteca digital integral de los tipos de células necesarios para la producción de esperma en ratones y hombres. Examinaron más de 62,000 células e identificaron 11 perfiles de expresión génica diferentes; su trabajo incluso descubrió células raras y nuevas para las que hay pocos datosse informó anteriormente. La investigación, que comenzó a principios de 2014, fue apoyada por la Fundación Kleberg, la Fundación Hurd y los Institutos Nacionales de Salud NIH.
Según el NIH, los problemas de reproducción en los hombres contribuyen al menos a la mitad de los casos de infertilidad entre parejas. Muchos casos de infertilidad masculina se tratan con medicamentos. Algunos incluso requieren procedimientos quirúrgicos. Sin embargo, en casi la mitad de estos mismos casos, las razonespara la infertilidad masculina son desconocidos
la hoja de ruta digital de UTSA se construyó utilizando la secuenciación de genes expresados en células germinales. Los investigadores utilizaron máquinas de alta tecnología que permiten a los científicos examinar decenas de miles de células individuales y producir la biblioteca de genes expresados en cada célula en uno o dos díasEl método también empleó bioinformática de vanguardia, análisis de datos que decodifican los datos de expresión génica generados a partir de las células.
El enfoque individualizado de UTSA para perfilar la expresión génica a nivel de células individuales es lo que hace que este trabajo sea diferente. Los métodos anteriores se han basado en el análisis de grupos de células, pero cuando se agrupan en experimentos, las diferencias entre las células individuales se promedian yPor lo tanto, el nuevo enfoque de UTSA proporciona datos importantes que pueden ayudar a descubrir la biología subyacente sobre cómo se producen los espermatozoides y qué puede salir mal en los hombres que sufren de infertilidad.
"Así es como encontramos las agujas en el pajar", dijo Hermann. "No pudimos separar células diferentes con funciones diferentes, así que para entender exactamente cómo son diferentes, observamos células individuales individuales, en lugar de la forma típica de agarrarlos a todos en grupo "
La nueva biblioteca digital de expresión génica de UTSA ofrece muchas aplicaciones científicas. Podría ayudar a mejorar los diagnósticos clínicos en hombres con infertilidad porque sus "firmas" de expresión génica serán diferentes a las de los hombres normales ahora descritos en esta nueva base de datos. El recurso UTSA puedetambién proporciona una base para ayudar a innovar la próxima generación de anticoncepción masculina e incluso potencialmente desarrollar esperma fuera del cuerpo.
Los investigadores esperan que la metodología también se pueda aplicar a otros procesos biológicos en el cuerpo para descubrir nueva información sobre la cual basar enfoques novedosos para diagnosticar, tratar o prevenir una amplia variedad de enfermedades.
"Ha sido un sueño durante décadas tomar las células más primitivas en los testículos y convertirlas en esperma en una placa de Petri, pero esto nunca ha funcionado", dijo Hermann. "Si alguien va a generar células de esperma en una placa, querrían saber qué tan similares son esas células a las que ocurren naturalmente en el cuerpo. Los datos que hemos generado ahora proporcionan una biblioteca de referencia para la comparación ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en San Antonio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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