Приблизительно 15% супружеских пар в России бездетны, причем в половине случаев причиной бесплодия являются нарушения фертильности у мужчин. Применяемые в настоящее время диагностические методики далеко не всегда позволяют установить, чем именно обусловлена неспособность сперматозоидов к оплодотворению яйцеклетки, чтобы выбрать оптимальную тактику лечения. Новая технология, доступная большинству профильных медицинских учреждений, позволит решить эту проблему в масштабах страны.
Под микроскопом
Стандартные методики определения качества спермы включают подсчет количества сперматозоидов в 1 мл эякулята, оценку их морфологии и подвижности. Макро- и микроскопическое исследование семенной жидкости позволяет оценить видимые патологии – повышенное содержание клеток крови (лейкоцитов и эритроцитов), указывающее на воспалительные и инфекционные заболевания половых путей, недостаточное количество или полное отсутствие сперматозоидов, снижение процента подвижных сперматозоидов.
Однако данные способы диагностики неспособны выявить причины наблюдаемых патологических изменений в сперме. Именно по этой причине во многих случаях пациентам андрологических клиник ставится диагноз «идиопатическое бесплодие» (т.е. бесплодие с неустановленными причинами).
На молекулярном уровне
Повысить информативность лабораторных исследований могут методики, основанные на современных методах генетического и молекулярно-биологического анализа. Наиболее перспективная цель подобных разработок – количественная оценка зрелости хроматина в сперматозоидах. Хроматин – вещество хромосом, представляющее собой комплекс ДНК, РНК и белков. Процесс дифференцировки сперматозоидов сопровождается кардиальным ремоделированием структуры хроматина, целью которого является его максимально плотная упаковка, что должно исключить активность генов и одновременно повысить степень защиты ДНК в течение процесса оплодотворения.
Большой объем экспериментальных данных свидетельствует о прямой зависимости между зрелостью (плотностью упаковки) хроматина сперматозоидов и их способностью к оплодотворению яйцеклетки. В свою очередь, нарушения процесса ремоделирования хроматина связаны с морфологическими и функциональными аномалиями, которые делают невозможным оплодотворение и нормальное развитие беременности.
Используемые в настоящее время методики оценки состояния генетического материала сперматозоидов либо несовершенны, либо слишком дорогостоящи. В частности, широко распространенный TUNEL-тест дает возможность оценить количество разрывов в ДНК половых клеток, однако эти данные не коррелируют с патологией, обусловленной неполной или аномальной упаковкой хроматина. Электронная микроскопия, также применяемая для оценки состояния хроматина сперматозоидов, ограничена высокой стоимостью, трудоемкостью и длительностью (до 2 недель) пробоподготовки, требует наличия высокотехнологичного оборудования, и, кроме того, не дает возможности дать точную количественную оценку доли сперматозоидов с аномальной компактизацией ДНК.
Новое решение
Принципиально новая методика оценки зрелости хроматина сперматозоидов, разработанная российскими исследователями, основана на применении микрококковой нуклеазы – фермента, вызывающего гидролиз незрелого хроматина. Исследования, проведенные в НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ совместно с ООО «Сфера» показали, что доступность хроматина сперматозоидов микрококковой нукалеазе, во-первых, может быть определена строго количественно, и, во-вторых, этот показатель отражает аномалии в дифференцировке сперматозоидов, ведущие к бесплодию.
Благодаря поддержке Фонда содействия развития малых форм предприятий в научно-технической сфере в 2016 году на рынок выйдет первый отечественный тест для диагностики мужской инфертильности – Набор реагентов для определения аномалии упаковки хроматина сперматозоидов человека с использованием микрококковой нуклеазы «TAPS».
Новый метод количественно определяет соотношение нормальных и аномальных сперматозоидов в эякуляте, выявляет нарушения дифференцировки, имеющие общий, системный характер и позволяет прогнозировать эффективность различных методов лечения мужского бесплодия.
Набор реагентов «TAPS»:
· может использоваться в андрологических клиниках и центрах репродукции, не располагающих уникальным оборудованием типа проточного цитофотометра, электронного микроскопа, ультрамикротома и т.п. приборами, требующими для обслуживания специально подготовленного персонала;
· работает в режиме экспресс-анализа (около 2 часов) за счет упрощенной пробоподготовки образцов спермы по сравнению с методом электронной микроскопии (2 недели), что существенно сокращает время диагностики;
· одновременно позволяет анализировать от 10 до 20 образцов спермы;
· обладает прогностическим эффектом для выбора стратегии лечения специфической патологии, связанной с незавершенной дифференцировкой сперматозоидов;
· позволяет получить принципиально новую по сравнению с известными рутинными методами диагностики информацию о системной патологии сперматозоидов пациента;
· обладает функциями контроля за работой тест-системы в условиях длительного хранения на доступных клеточных моделях.
Набор реагентов «TAPS» может использоваться в центрах репродукции человека как для увеличения частоты наступления беременности, так и при установлении причины бесплодия в программах экстракорпорального оплодотворения и гомологичной инсеминации.
