Доставка белков в яички может стать методом лечения мужского бесплодия

По данным Mayo Clinic, около 15% пар бесплодны, и мужское бесплодие играет роль более чем в трети этих случаев. Часто причиной являются проблемы с развитием сперматозоидов. Исследователи, сообщающие в ACS Nano, нашли способ доставить белок, важный для производства сперматозоидов, непосредственно в яички мышей, где он восстановил нормальное развитие сперматозоидов и позволил ранее бесплодным мышам стать отцами.

Мужское бесплодие часто возникает из-за недостатка сперматозоидов в семенной жидкости, что может быть результатом повреждения гемато-тестикулярного барьера (BTB). Этот барьер защищает репродуктивные клетки от вредных токсикантов и лекарств, а белок PIN1 важен для его функции. Мыши, генетически модифицированные для отсутствия PIN1, бесплодны, имеют маленькие яички, истощённые стволовые клетки сперматозоидов и низкое количество сперматозоидов. Хотя учёные рассматривали генную терапию для лечения мужского бесплодия, эти процедуры рискованны, так как могут вызвать нежелательные генетические изменения в репродуктивных клетках, которые могут передаться потомству. Хён-Мо Рю и коллеги хотели разработать систему для доставки белков (таких как PIN1) вместо генов в яички, но сначала им нужно было найти способ доставить белки через сложные канальцы яичек в клетки.

Исследователи разработали систему доставки под названием Fibroplex, состоящую из сферических наночастиц на основе фиброина шёлка и липидного покрытия. Они загрузили PIN1 в Fibroplex и показали, что частицы безопасны и не проявляют признаков токсичности или повреждения яичек у мышей. Когда команда ввела Fibroplex с PIN1 в яички молодых мышей с делецией PIN1, лечение восстановило почти нормальный уровень PIN1 и количество сперматогенных стволовых клеток, а также восстановило BTB. У обработанных мышей был нормальный вес и размер яичек, а количество сперматозоидов составляло около 50% от такового у мышей дикого типа. Примерно до 5 месяцев после лечения, когда белок деградировал, мыши, обработанные PIN1-Fibroplex, производили на свет такое же количество детёнышей, как и мыши дикого типа, тогда как необработанные мыши с делецией PIN1 оставались бесплодными. По словам исследователей, это первая демонстрация прямой доставки белков в яички для лечения мужского бесплодия.