Trovato un nuovo gene coinvolto nell'infertilità maschile.

Si chiama ZFP541 e si tratta di un gene che si è dimostrato essere coinvolto nel controllo del completamento della meiosi durante la spermatogenesi; o almeno questo è quanto hanno fatto sapere alcuni ricercatori dell'Università di Kumamoto, (in collaorazione con la Keio University School of Medicine, il Medical Institute of Bioregulation, l'Università di Osaka e l'Università della California, Davis), tramite uno studio pubblicato un paio di settimane fa sulla rivista Nature Communications. In pratica fino ad ora i dettagli del meccanismo che inattiva l'espressione dei geni coinvolti nel programma meiotico durante la spermatogenesi non erano stati chiariti, ma adesso gli scienziati credono che questo nuovo gene possa portare ad un progresso nella medicina riproduttiva, (come, ad esempio, identificare le cause dell'infertilità da azoospermia o da altri difetti spermatogenetici). In sostanza, come già noto, la meiosi è un tipo speciale di divisione cellulare che ha luogo nelle ovaie e nei testicoli per produrre rispettivamente cellule uovo e spermatozoi riducendo il numero di cromosomi della metà rispetto a quelli originali: dopo che il processo di meiosi è completo, il DNA continua ad essere altamente condensato e subisce importanti cambiamenti morfologici che sono caratteristici della spermiogenesi; il che a sua volta inattiva l'espressione di molti geni che erano precedentemente attivi nello svolgimento della meiosi nella spermiogenesi. Tuttavia i dettagli del meccanismo che completa il processo meiotico al momento opportuno sono ancora sconosciuti, ed anche se questa rappresenta una questione importante che è direttamente collegata alla medicina riproduttiva, (come, appunto, l'infertilità maschile), è rimasta una questione irrisolta molti anni. Ad ogni modo in precedenza un team formato da parte degli stessi studiosi avevano scoperto MEIOSIN, vale a dire un gene che attiva la meiosi e fa sì che centinaia di altri geni coinvolti nella formazione di spermatozoi e cellule uovo si attivino simultaneamente: tra questi, molti geni hanno funzioni che tuttora non sono pienamente comprese. Ed è stato proprio per verificare alcune di queste funzioni che i ricercatori hanno deciso di selezionare il gene ZFP541 e di analizzarlo in dettaglio in un gruppo di topi da laboratorio: si è visto che, quando la funzione del gene in questione è stata bloccata utilizzando l'editing genetico, le cellule germinali maschili hanno iniziato la meiosi ma sono morte nel corso del processo, causando di conseguenza infertilità, in quanto non sono stati prodotti spermatozoi. Inoltre un'analisi dettagliata dei testicoli dei roditori presi in esame ha rivelato che il gene ZFP541 gioca un ruolo essenziale nella regolazione della meiosi e nella produzione di sperma: si tratta di un gene espresso nella tarda profase meiotica e si lega alle regioni di regolazione, (chiamate promotori), di molti geni legati alla meiosi. Per di più, considerando che, come risaputo, gli istoni acetilati sono presenti nella regione regolatrice dei promotori come marker per l'attivazione sostenuta dell'espressione genica, gli scienziati si sono serviti della spettrometria di massa ed hanno osservato che lo ZFP541 si lega ad una proteina sconosciuta chiamata KCTD19 e ad un enzima denominata HDAC1, il quale è stato dimostrato da lavori precedenti per rimuovere i gruppi acetilici dagli istoni: tali risultati hanno mostrano che insieme lo ZFP541 e l'HDAC1 sono, appunto, in grado di eliminare il suddetto gruppo funzionale dalle proteine basiche, inattivano l'espressione dei geni legati alla meiosi e la completano. Al riguardo Yuki Horisawa-Takada, uno dei principali autori dell'indagine in questione, ha spiegato: "Questa ricerca è un follow-up della nostra scoperta del MEIOSIN pubblicata nel Febbraio del 2020 e rivela parte della funzione di un gene sotto il controllo del MEIOSIN la cui funzione è ancora sconosciuta, Anche se per ora questi risultati sono stati verificati nei topi, lo ZFP541 è noto anche nell'uomo. Ci sono molti casi di infertilità nell'uomo in cui la causa è sconosciuta, ma ci aspettiamo che questo risultato contribuisca a chiarire la patogenesi dell'infertilità, soprattutto quella legata alla displasia dello sperma". Comunque sia gli studiosi credono anche che la loro ricerca possa, infine, essere applicata allo sviluppo della tecnologia di trattamento dell'infertilità: chiarendo le funzioni di altri geni nel processo di formazione delle cellule uovo e spermatozoi, sperano, infatti, di dare un contributo significativo alla medicina riproduttiva.