Forskere har knekket koden for mannlig fruktbarhet

Hver celle inneholder et sett med instruksjoner i DNA-et sitt som bestemmer hvilke gener som skal uttrykkes og hvilke som skal dempes. Riktig programmering av såkalte epigenetiske programmer, inkludert DNA-metylering, er avgjørende for befruktning og utvikling.

Et team av forskere fra Universitetet i Münster har for første gang identifisert DNA-metyleringsprogrammet som ligger til grunn for prosessen med sædproduksjon (spermatogenese) hos mennesker. De fant ut at hele genomet omprogrammeres under spermatogenesen. Da de analyserte celler fra infertile menn, fant de dessuten at visse regioner i genomet var feilprogrammert, noe som avslørte en ny potensiell årsak til mannlig infertilitet.

Koden er knekt, i hvert fall den som fører til sædproduksjon hos mennesker. For at denne prosessen skal lykkes, trenger de involverte genene «instruksjoner». Med andre ord, for at kimlinjen skal kunne generere sædceller gjennom prosessen med spermatogenese, må visse kjemiske maler installeres i DNA-et.

Et forskerteam ledet av Dr. Sandra Laurentino og professor Nina Neuhaus fra Senter for reproduktiv medisin og andrologi (CeRA) ved det medisinske fakultetet ved Universitetet i Münster har nå oppdaget de spesifikke instruksjonene bak dette. I tillegg har forskerne fra Münster også identifisert en ny mulig årsak til mannlig infertilitet basert på feil regulering av genomet. Disse funnene ble publisert i American Journal of Human Genetics.

Den translasjonsbaserte forskningen, ledet av biokjemikeren Laurentino og biologen Neuhaus, fokuserte på DNA-metylering, en type kjemisk modifisering i DNA som regulerer gener. Den danner et slags dataprogram der gener i forskjellige celler «slås av og på» for å sikre at spermatogenesen skrider frem.

Testikkel, der sædproduksjonen skjer, er et svært komplekst vev, forklarer Dr. Laurentino. Det er derfor «instruksjonene» for spermatogenese har vært ukjente frem til nå.

Forskningsteamet oppnådde gjennombruddet sammen med kolleger fra Max Planck-instituttet for molekylær biomedisin i Münster, nå ved Imperial College London, da de fant en måte å skille sædproduserende celler fra resten av testikkelvevet.

Ved hjelp av sofistikerte sekvenseringsteknikker klarte teamet å tyde fruktbarhetskoden – en milepæl innen epigenetikk, disiplinen som omhandler potensielt arvelige modifikasjoner som regulerer genaktivitet.

Et overraskende og spennende funn fra studien var teamets oppdagelse av at koden ikke fungerer riktig hos menn som lider av ekstremt lav sædproduksjon, teknisk sett kalt kryptozoospermi. Dette avdekker en tidligere ukjent årsak til mannlig infertilitet og foreslår nye terapeutiske tilnærminger som krever ytterligere forskning.