• Quando una coppia presenta infertilitá, il fattore maschile non viene solitamente considerato, quando invece é la causa di oltre la metá dei problemi di fertilitá. 

• Il dipartimento di Andrologia Clinica di CREA ha sviluppato un nuovo metodo di analisi della frammentazione del DNA spermatico grazie al quale é possibile individuare alterazioni nell’integritá del materiale genetico degli spermatozoi.  

Almeno la metá delle coppie che si rivolgono alla nostra Clinica per infertilitá ha un problema di origine maschile. Tuttavia, quando non si ottiene la gravidanza, la maggior parte delle analisi vengono realizzate alla paziente, mentre l’analisi del fattore maschile si limita ad un’analisi del seme di routine, dal cui risultato si decide poi se realizzare una tecnica di riproduzione assistita o un’altra, tralasciando il motivo per cui la qualitá del seme non é buona.   

In questo contesto, gli specialisti del dipartimento di Andrologia Clinica di CREA, centro medico di riproduzione assistita a Valencia, hanno scoperto il modo di individuare l’esistenza di alterazioni legate all’integritá del DNA degli spermatozoi. Concretamente,  a quelle rotture che interessano entrambe le catene di questa molecola, nella quale si trova l’informazione genetica che lo spermatozoo deve trasportare fino all’ovocita.  

Tra le varie conseguenze che possono avere, queste lesioni possono dare luogo ad aborti ricorrenti o fallimento di impianto in seguito alla realizzazione di trattamenti di riproduzione assistita. “La presenza di rotture nella doppia catena del DNA in un’alta percentuale di spermatozoi é stata associata a un peggiore tasso di fecondazione, anche mediante microiniezione spermatica (ICSI), cosí come ad una maggiore probabilitá di arresto dello sviluppo embrionario”, spiega il Dott. Miguel Ruiz Jorro, co-direttore di CREA e direttore del Dipartimento di Andrologia Clinica. 

E continua: “Al giorno d’oggi sappiamo che esistono determinate patologie che provocano queste rotture nel DNA degli spermatozoi. Quanto maggiore é il numero di lesioni, minore sará l’integritá del materiale genetico, cosí come le probabilitá che si produca una gravidanza a termine, specialmente se le rotture interessano entrambe le catene del DNA. In questo caso, infatti, possono presupporre un rischio genetico per la discendenza. É fondamentale determinare la causa della frammentazione ed analizzare il tipo di rottura che esiste per migliorare il pronostico per le coppie con infertilitá di origine maschile.  

Le rotture del DNA sono fenomeni che avvengono in maniera naturale. Le cellule del corpo umano le identificano e, o il danno viene riparato, o la cellula viene eliminata. Questo fa parte del processo fisiologico di rinnovo cellulare e di controllo delle cellule che presentano alterazioni. 

Il DNA é la molecola che contiene l’informazione genetica ed é composta da due catene identiche. Quando una delle catene si frammenta, le cellula riconosce la rottura e la ripara copiando l’informazione della catena identica. Quando la rottura interessa entrambe le catene, la riparazione puó risultare piú complicata, anche se nella maggior parte dei casi la cellula é in grado di copiarla dall’altro cromosoma della coppia, dato che in tutte le cellule i cromosomi sono duplicati.  

“Tuttavia” –dichiara il Dott. Ruiz Jorro- “ció non accade negli ovociti e negli spermatozoi, dato che possiedono solamente una copia di ciascun cromosoma. Per questo motivo, quando ci sono delle rotture della doppia catena é piú probabile che la riparazione sia difettosa e che, nell’unione delle due estremitá rotte del DNA, manchi una parte dell’informazione genetica e avvengano delle mutazioni.”  

L’integritá del DNA cellulare, la riparazione delle rotture che avvengono e le loro ripercussioni, sono oggetto di continua ricerca , specialmente per il loro legame con il cancro.  L’origine di molti tumori é la mancanza d’identificazione di queste lesioni, che fanno sí che le cellule non vengano eliminate in maniera corretta e crescano senza nessun controllo. “Quando la frammentazione interessa entrambe le catene, vi saranno piú cellule con mutazioni, il che fa sí che il cancro sia piú eterogeneo ed abbia un pronostico peggiore. Di conseguenza sono fondamentali la ricerca e la differenziazione delle rotture di catena semplice e di doppia catena del DNA in oncologia”, afferma il Dottore.  

Lo spermatozoo, oltre a possedere una sola copia di ogni cromosoma, ha tutto il suo DNA concentrato in uno spazio molto piú ridotto rispetto a quello di altre cellule, il che permette di poter trasportare tutta l’informazione genetica fino all’ovocita. Questa perdita di spazio provoca la perdita di una parte dei meccanismi necessari per riparare il DNA in caso di lesione. Lo spermatozoo non é in grado di riparare le rotture, ma sí di identificarle affinché, una volta entrato nell’ovocita, quest’ultimo le riconosca e cerchi di ripararle.  

“A seconda della quantitá di DNA andata persa nella rottura, la riparazione difettosa, unendo entrambi gli estremi rotti, puó dare luogo ad un embrione portatore di alterazioni genetiche quali delezioni (perdita di una parte dell’informazione del DNA), mutazioni (modifiche nell’organizzazione del DNA) o aneuploidie (presenza di un numero alterato di cromosomi)”, spiega il Dott. Ruiz Jorro.   

Frammentazione del DNA spermatico: la necessitá di un metodo semplice e sicuro   

La frammentazione del DNA spermatico puó essere valutata mediante metodi differenti. Tuttavia, la maggior parte di questi metodi sono molto costosi e richiedono personale altamente qualificato e specializzato. “Per questo motivo qui a CREA ci siamo lanciati ad investigare e sviluppare un metodo semplice, affidabile e riproducibile per individuare le rotture della doppia catena del DNA spermatico”, spiega il Dott. Ruiz Jorro. 

Il procedimento sviluppato da CREA si basa sulla marcatura delle istone degli spermatozoi, un componente del loro DNA che si modifica quando esiste una rottura doppia in quella zona del DNA. Si tratta di un sistema di marcatura che si utilizza frequentemente in altre cellule dell’organismo, “peró farlo sugli spermatozoi rappresentava una complicazione maggiore a causa della compattazione estrema del suo DNA, cento volte maggiore rispetto a quella di altre cellule somatiche. Fino a che, finalmente, abbiamo scoperto la maniera di farlo, dopo molto tempo e sforzo da parte di tutta l’équipe”, spiega il Dottore.      

Questa nuova analisi,  che é stata presentata dagli specialisti di CREA alla comunitá scientifica alla fine dell’anno scorso nel Congresso dell’Associazione per lo Studio della Biologia della Riproduzione (ASEBIR) e verrá esposto durante i prossimi giorni al 32º Congresso Nazionale della Societá Spagnola di Fertilitá (SEF, 16-18 Maggio), permette di migliorare la diagnosi dei problemi di fertilitá di origine maschile ed avere l’opzione di realizzare trattamenti piú efficaci e sicuri.   

“Attraverso lo studio che abbiamo realizzato nel nostro laboratorio abbiamo voluto ottenere non solo un metodo semplice per individuare la percentuale di spermatozoi con rotture della doppia catena, ma anche valutare il possibile collegamento tra queste rotture, la presenza di aneuploidie e i risultati dei trattamenti di riproduzione assistita, in relazione a differenti concetti quali l’inizio dell’attivazione ovocitaria, il tasso di fecondazione, il tasso di divisione, il tasso di formazione dei blastocisti, l’euploidia embrionaria, il tasso di attecchimento, il tasso di gestazione clinica, il tasso di aborto, il tasso di parto e di anomalie nel neonato”, conclude il Dott. Ruiz Jorro.