"Sperm Radar" -teknik kan hjälpa till med fertil fertilitetsforskning
Innehållsförteckning:
- Professorer Martyn Paley och Allan Pacey vid University of Sheffield publicerade sina forskningsresultat senast i månaden i tidskriften Molecular Human Reproduction.
- AnnonsAdvertisement
- Cirka 1 av 7 heteroseksuella par har infertilitet. I dessa är cirka 50 procent av tiden ett manligt bidrag till orsaken, tillade han.
- Forskargruppen stod inför tekniska svårigheter när de försökte skilja mellan molekylerna i sperma från de som förekommer i sperma, vätskan i vilken spermierna ejaculeras.
- Dr. Bobby Najari är urolog och assistent professor i urologi vid New York University Langone Medical Center, som specialiserar sig på manlig infertilitet och sexuell hälsa. Han sa att medan Sheffield-studien beskriver ett principprincip, måste mer arbete göras för att utvärdera om MRS kommer att få kliniska konsekvenser.
Hjälp kan vara på väg för män med fertilitetsproblem.
Forskare i England har utvecklat en ny teknik för att undersöka levande mänsklig sperma utan att döda dem.
AnnonsAdvertisementDet är ett förfarande som kan skilja mellan bra och dålig sperma.
Denna "spermradar" -teknik, eftersom den är oskadlig, kan vara användbar eftersom den undersökta spermierna kan användas i fertilitetsbehandlingar efter att de analyserats.
Detta ursprungliga tillvägagångssätt var banbrytande - i det tvärvetenskapliga spermatorns (kärnmagnetiska resonans) -projekt - av fysiker inom Akademiska enheten för radiologi vid University of Sheffield.
AnnonsDe arbetade med fertilitetsexperter från universitetets akademiska enhet för reproduktiv och utvecklingsmedicin.
Läs mer: Hur länge lever spermier utanför kroppen? »
Professorer Martyn Paley och Allan Pacey vid University of Sheffield publicerade sina forskningsresultat senast i månaden i tidskriften Molecular Human Reproduction.
De sa att deras teknik, magnetisk resonansspektroskopi (MRS), är den första som framgångsrikt undersöker och mäter molekyler i levande spermier.
Detta, sade forskarna, kan bidra till att skilja mellan populationer av bra eller dålig sperma.
Pacey, PhD, fertilitetsexpert och professor i andrologi i Sheffields akademiska enhet för reproduktiv och utvecklingsmedicin, sade att deras studie är den första som visar att det är möjligt att använda MRS för att erhålla information om molekylerna och metaboliterna i levande människa spermatozoer.
"För att uppnå detta behövde vi utveckla en tillförlitlig metod för att återställa spermier från plasma, den vätska som de ejaculeras i, medan de fortfarande är säkra på att MRS-signalerna endast erhölls från spermier," Pacey berättade Healthline.
Paley, doktor, professor i bio-medicinsk avbildning i universitetets infektionsavdelning, immunitet och hjärt-kärlsjukdom, sade att MRS tidigare har använts för att undersöka molekylär sammansättning av många celler och vävnader i andra sjukdomar som cancer, men Det har aldrig tidigare använts för att undersöka levande spermier."Som sådan," sa han, "dessa resultat är världens första. "
Annons
Läs mer: Ett spermtest du kan göra hemma med en smartphone»
En mätteknikPacey använde en mängd olika spermier som ofta används för att förbereda spermier för assisterad befruktning förfaranden, såsom in vitro fertilization (IVF).
AnnonsAdvertisement
De fann att ett tvättsteg, kallat densitetsgradientcentrifugering, var det bästa sättet att förbereda spermier för avsökning.
Hur mäter forskare molekyler i levande sperma före detta genombrott?"De gjorde inte det," sade Pacey. "Tidigare var det enda sättet att undersöka molekylerna i spermier att använda ett proteomiskt tillvägagångssätt. Det betyder att spermierna måste dödas och brytas upp. "
Annons
Tidigare såg forskare också på spermier med hjälp av MRS efter att spermierna hade dödats och molekylerna satte i lösning, med metanolutvinning, sa han.
"Båda är utmärkta och känsliga tekniker", sa han. "Men nackdelen är att det inte är möjligt att göra något annat med spermierna efteråt. I vår metod lever dock spermierna fortfarande och kan eventuellt användas i fertilitetsbehandling som IVF, även om vi inte har gjort det ännu. "AnnonsAdvertisement
Läs mer: Förståelse av spermiernas kraftspark» »
InfertilitetsnivåerBeräknad 1 av 20 unga män i Europa har spermier under den rekommenderade nivån, sa Pacey.
Cirka 1 av 7 heteroseksuella par har infertilitet. I dessa är cirka 50 procent av tiden ett manligt bidrag till orsaken, tillade han.
Förekomsten av infertilitet i USA är cirka 12 procent, enligt statistik från New York University Langone Medical Center. Män bidrar till ungefär hälften av dessa par.
Livsstilsval har liten inverkan på fertilitet.
Fetma, stress, tobak (och potentiellt marijuana), narkotika och anabola steroider kan påverka fertiliteten negativt. Men den största orsaken män producerar sämre kvalitet spermier är förmodligen genetiska eller utvecklings ursprung, sade Pacey.
I en studie som publicerades i september 2012, i tidningen Human Resroduction, konstaterade Pacey att gemensamma livsstilsval inte bidrar till risken för lågmotil sämskoncentration (MSC). Motilitet mäter hur bra spermier rör sig.
I sin nya studie testade Pacey och Paley spermier från friska män och från andra med fertilitetsproblem.
De samlade ett ejakulat per man från 37 friska frivilliga. Varje utlösning innehöll miljoner spermier. Forskarna testade sedan sin metod på 20 spermaprov från män som genomgår fertilitetsbedömning.
"Männen var mellan 18 och cirka 40, även om ålder inte är mycket viktigt i den här studien", sa Pacey. "Det är bara små förändringar i ejakulatkvalitet med ökad ålder, och de är inte så kliniskt signifikanta. Män kan fostra barn i ålderdom om deras partner fortfarande är i sina bördiga år. Skådespelaren Charlie Chaplin var till exempel 73 när han födde sitt elfte barn med sin fjärde fru. "
Läs mer: Långförbudad bekämpningsmedel som fortfarande får män att producera mutationsspermier.
Övervinna tekniska utmaningar
Från sina samlade data byggde forskarna en profil av molekylerna i spermierna och hur de skilde sig mellan prover.
Forskargruppen stod inför tekniska svårigheter när de försökte skilja mellan molekylerna i sperma från de som förekommer i sperma, vätskan i vilken spermierna ejaculeras.
Pacey sa att de undersökte flera spermieringsmetoder som används för att förbereda spermier för IVF. Genom att snurra proverna snabbt flera gånger i en centrifug kan de minska bakgrunden "buller" från molekyler i sperma för att exakt skilja dem från molekylerna i spermier.
"Problemet hittills är att de åtgärder vi har för att bedöma spermahälsan utvecklades på 1950-talet," sade Pacey. "Även om det har gjorts många försök att förbättra dessa test har ingen hittills gått in i klinisk praxis. Dessutom är de alla destruktiva för spermier. Så vi hoppas att vi kanske kan identifiera en enkel biomarkör som kan vara ett användbart tillägg till de aktuella testen, eller till och med en dag ersätta dem. "
Läs mer: Få fakta om spermobilitet»
Kan forskning hjälpa till i klinisk miljö?
En läkare som specialiserar sig på fertilitet, säger att ytterligare forskning kommer att behövas innan dessa nya resultat kan ha klinisk användbarhet.
Dr. Bobby Najari är urolog och assistent professor i urologi vid New York University Langone Medical Center, som specialiserar sig på manlig infertilitet och sexuell hälsa. Han sa att medan Sheffield-studien beskriver ett principprincip, måste mer arbete göras för att utvärdera om MRS kommer att få kliniska konsekvenser.
"Författarna tydligt skisserar många av de begränsningar som måste övervinnas för att detta ska användas kliniskt", berättade Najari Healthline.
"Dessa inkluderar det faktum att de stödjande medier som spermier normalt lagras i skulle störa MRS-tekniken. Men ännu viktigare måste utredarna i slutändan avgöra om informationen från MRS lägger till kliniskt värde utöver standardtäthetsgradienttekniken, och huruvida processen av MRS själv negativt påverkar spermatets hälsa. "
Utvärdering av skadan på DNA som bärs av spermier skulle vara en teknik med mer klinisk tillämpning, sade han, eftersom detta i sista hand är bidraget från spermierna till embryot.
"Sperm DNA kan utvärderas genom en mängd olika metoder," sa Najari. "De gör emellertid alla de utvärderade spermierna oanvändbara för assisterad reproduktiv teknik. Således är de diagnostiska tester som kan styra terapi, men de kan inte användas för att välja individuell spermie som används i assisterad reproduktiv teknik. "
Det nya värdet av denna nya forskning är oklart, sade han. "Det måste verkligen vara knutet till kliniska resultat, och det måste visa att det ger oss användbar information utöver vad den redan använt. "
Pacey är optimistisk om framtida användning av sin forskning.
"Vårt hopp är att det kan hjälpa till att hitta en biomarkör för att hjälpa till med att diagnostisera manlig fertilitet," sa han. "Eller det kan hjälpa till att hitta potentiella terapimål som kan förbättra hur spermierna simmar och därigenom undvika behovet av att män ska genomgå assisterad befruktning med sin partner.”
