Výzkum proteinu CD46 posunul asistovanou reprodukci k principům přirozeného oplození

Spermie s rozdílnou mírou poškození se přitom vyskytují i u mužů plodných. Pro umělé oplození je proto zásadní vybrat ty nejkvalitnější spermie.

Výsledky výzkumu proteinu CD46, které tým Kateřiny Komrskové z Biotechnologického ústavu Akademie věd ČR v centru BIOCEV poprvé publikoval v roce 2016, lze využít pro precizní diagnostiku.

Související

Lukáš Bauer

Vědci objevili průlomovou metodu ke zkoumání…

Radek Chlup

V našich tělech tikají sezónní hodiny, které…

Přítomnost tohoto proteinu na povrchu spermií podle vědců mimo jiné signalizuje nedostatečnou kvalitu mužských pohlavních buněk. „Do vzorku spermií přidáváme protilátky proti proteinu CD46, které nekvalitním spermiím označí jejich akrozóm, váček sedící na hlavičce jako čepička. Podle toho pak lze jednoznačně rozpoznat zdravou buňku od poškozené,“ říká Kateřina Komrsková.

Precizní diagnostika stavu ejakulátu podle ní odhalí mnohé příčiny neplodnosti a představuje klíč k výběru nejlepší léčby nebo metody umělého oplození pro páry potýkající se s problémy početí.

Pokud do vzorku přidáme magnetické nanočástice, poškozené spermie lze magnetem ze vzorku odstranit a pro asistovanou reprodukci použít pouze zdravé spermie. Detailní analýzy magneticky přečištěných spermií ukázaly, že spermie s nepoškozeným akrozómem mají rovněž nepoškozenou DNA a jsou pohyblivé.

Selektované spermie lze úspěšně využít jak při klasickém in vitro oplození, které simuluje přirozené oplození v laboratorních podmínkách, tak pro metodu intra-cytoplazmatické injekce spermie (ICSI) do vajíčka, jakož i pro zamražení spermií pro pozdější využití. „Tento elegantní separační nástroj posouvá asistovanou reprodukci k principům přirozeného oplození, kdy pouze vítězná nepoškozená spermie pronikne obaly vajíčka a oplodní jej,“ zdůrazňuje Kateřina Komrsková.

Týmu doktorky Komrskové byl také udělen v roce 2019 grant TA ČR (TJ02000219) ve výši 10 mil Kč na dokončení prototypu a patentovou ochranu nové technologie pro použití u lidí. Účastníci nedávno pořádaného 30. Sympozia asistované reprodukce a 19. Česko-Slovenské konference reprodukční medicíny se stali prvními na světě, kteří mohli spatřit video zachycující funkci nového patentu v praxi.

Cestu ke správné diagnóze a následně i léčbě problémů těchto párů naznačil výzkum týmu Kateřiny Komrskové v laboratořích BIOCEV. Publikace popisující dynamiku proteinu CD46 a β1 integrinu na spermii před fúzí s vajíčkem, vyšla v roce 2016 v časopise Scientific Reports. “Naše skupina zjistila, že se protein CD46 v lidských spermiích nachází na membránách akrozomu. Tato organela je lokalizována uvnitř hlavičky spermie a je zcela zásadní v přirozeném oplození, jelikož spermie s poškozeným akrozomem není schopná oplodnit vajíčko“, vysvětluje Kateřina Komrsková.

Protein známý pod zkratkou CD46 (cluster of differentiation) je ve světě reprodukčních biologů velmi oblíbeným objektem zkoumání již od 90. let minulého století. Tato molekula, nazývaná též regulační protein komplementu neboli membránový proteinový kofaktor (MCP), se vyskytuje na plazmatických membránách běžných somatických buněk člověka. Zde je jeho funkce dobře známá, neboť je chrání před atakem komplementu a tedy také před tím, aby se naše vlastní buňky nesnědly za živa.