NaukaHub
Российские ученые разработали метод, который позволяет еще до хирургического вмешательства понять, есть ли смысл извлекать сперматозоиды непосредственно из яичка. Точность прогноза достигает 79%, а сам анализ не требует операции и может выполняться на образце семенной плазмы.
Исследование провели специалисты Физического института имени Лебедева РАН совместно с коллегами из НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика Кулакова, Сколтеха, МГУ и Сеченовского университета. Работа опубликована в журнале F&S Science.
Когда операция может оказаться «холостым выстрелом»
Одна из самых тяжелых форм мужского бесплодия — азооспермия, при которой в эякуляте нет сперматозоидов. Причины бывают разными. Иногда клетки образуются в яичках, но не могут попасть в семявыводящие пути из-за закупорки. В такой ситуации их можно извлечь хирургически и использовать для ЭКО.
Но бывает иначе: сперматозоиды вообще не созревают. Тогда операция по их поиску в ткани яичка не принесет результата, хотя пациенту все равно придется пройти через инвазивную процедуру.
Именно эту проблему и попытались решить исследователи. Они изучили образцы семенной плазмы 20 мужчин с не обструктивной азооспермией: у десяти пациентов операция по извлечению сперматозоидов оказалась успешной, у десяти — нет.
Ученые обнаружили, что химический состав образцов в этих двух группах заметно различался. В семенной плазме мужчин, у которых сперматозоиды удалось найти, было больше липидных компонентов. В образцах пациентов с неудачным исходом сильнее проявлялись белковые компоненты.
Сперматозоиды можно не искать — достаточно «послушать» жидкость
Для анализа использовали спектроскопию комбинационного рассеяния света, или спектроскопию Рамана. На образец направляют лазер, а затем анализируют, как свет рассеивается веществом. Получившийся спектр можно сравнить с химическим «отпечатком пальца» биоматериала.
Однако семенная плазма дает довольно слабый сигнал. Поэтому исследователи поместили образцы в тонкие стеклянные капилляры. Луч многократно отражался от их стенок и взаимодействовал с жидкостью, что усиливало отклик.
Затем компьютерная модель сопоставила спектральные особенности с результатами операций. На тестовых данных точность прогноза достигла 79%. Это пока не готовый медицинский тест: исследование было пилотным и включало всего 20 мужчин, поэтому метод предстоит проверить на более многочисленной группе пациентов.
Тем не менее подход выглядит перспективно. Он может помочь врачам заранее отсеивать случаи, когда сложное хирургическое вмешательство с высокой вероятностью окажется бесполезным.
По данным Российского научного фонда, бесплодие затрагивает от 2,5 до 12% мужчин в мире, причем показатели различаются в зависимости от региона. Проблема остается особенно сложной именно в случаях азооспермии, когда обычный анализ эякулята фактически сообщает только, что сперматозоидов в образце нет, но не объясняет, почему.
Новые исследования показывают, что ответ может скрываться в самой семенной плазме. В другой работе с участием исследователей, связанных с тем же научным направлением, спектроскопию Рамана уже изучали как способ оценивать мужскую фертильность по химическому составу этой жидкости.
Современные технологии постепенно подбираются к проблеме с разных сторон. Например, исследователи изучают возможность выращивания предшественников сперматозоидов из стволовых клеток, а в Японии экспериментально восстанавливали сперматогенез у бесплодных мышей с помощью доставки мРНК в ткани яичка. До применения таких методов у людей еще далеко, но общий тренд очевиден: медицина все активнее пытается не просто лечить бесплодие, а заранее понимать, какой именно путь лечения имеет смысл.
В дальнейшем мы планируем детальнее изучить химический состав семенной плазмы мужчин с разными типами бесплодия, чтобы повысить точность прогнозирования.Елена Римская руководитель проекта, научный сотрудник ФИАН и НМИЦ АГП имени Кулакова, к. т. н.
Недавно мы сообщили об еще одном прорыве в лечении бесплодия: ученые научились «запускать» мейоз в пробирке.