Китайские молекулярные биологи открыли первые свидетельства того, что некоторые самые тяжелые случаи мужского бесплодия связаны с появлением мутаций в гене CEP78, повреждение которого лишает подвижности мужские половые клетки. Выводы ученых были опубликованы в статье в журнале Science Advances.
"Нам впервые удалось выявить мутацию в гене CEP78, появление которой резко уменьшает число жизнеспособных половых клеток в организме мужчин, а также фактически полностью лишает их подвижности. Более того, эти тельца не пригодны для процедуры ЭКО, что делает мутации в данном участке ДНК особенно опасными для репродуктивного здоровья", - пишут исследователи.
По текущим оценкам Всемирной организации здравоохранения, около 10-15% семейных пар в западных странах не способны продолжить род из-за бесплодия одного из супругов, причем доля бесплодных мужчин и женщин примерно равна. Большая часть из них теряет фертильность в возрасте 40-55 лет, что связано как с вредными привычками и другими особенностями стиля жизни, так и с генетикой.
Группа китайских молекулярных биологов под руководством Шэнь Ин, научного сотрудника Сычуаньского университета в Чэнду (Китай), выявила мутацию в гене CEP78, которая способствует развитию одной из самых тяжелых форм мужского бесплодия. Ученые совершили это открытие в ходе изучения того, как сбои в работе так называемых центросом влияют на процесс формирования половых клеток мужчин.
Генетические корни мужского бесплодия
Как объясняют исследователи, центросомы представляют собой органеллы, играющие ключевую роль в процессе деления всех клеток тела человека. Они состоят из двух центриолей, связанных друг с другом наборов микротрубочек, а также большого числа других белковых молекул, которые отвечают за формирование так называемого "веретена деления", структуры, распределяющей хромосомы и органеллы по дочерним клеткам.
Недавно Шэнь Ин и ее коллеги обнаружили, что геном одного из изученных ими бесплодных мужчин содержал в себе мутацию в гене CEP78, который отвечает за производство некоторых белков центриолей. Центриоли играют критически важную роль в процессе слияния ядер мужских и женских половых клеток, что побудило Шэнь Ин и ее коллег детально изучить характер действия этой мутации на половые клетки.
Проведенные ими опыты на мышах показали, что повреждение гена CEP78 резко уменьшает число жизнеспособных половых клеток в организме грызунов, а также фактически полностью обездвиживает их, что резко снижает шансы на успешно оплодотворение яйцеклеток. Более того, ученые обнаружили, что введение подобных телец внутрь яйцеклеток в рамках процедуры ЭКО не приводит к формированию жизнеспособных зародышей из-за появления сбоев в процессе слияния ядер двух половых клеток.
Подобные нарушения в работе половых клеток, как отмечают Шэнь Ин и ее коллеги, возникали только в том случае, если геном мужчины содержал две поврежденных копии CEP78. В дополнение к бесплодию у носителей мутантных версий этого участка ДНК также развивались проблемы со слухом и зрением, связанные с массовой гибелью рецепторов в улитке среднего уха и в сетчатке глаз. Это можно использовать для быстрой диагностики подобной формы бесплодия, подытожили исследователи.