Tot 15 procent van de paren in de vruchtbare leeftijd worstelen met het verdriet van onvruchtbaarheid.
Nu is er de belofte van nieuwe hoop met Cornell onderzoekers 'identificatie van een mutatie in een gen dat mannelijke onvruchtbaarheid bij muizen veroorzaakt. Omdat dit de eerste keer dat een dominante mutatie die specifiek leidt tot onvruchtbaarheid bij een zoogdier is ontdekt, de onderzoekers zeggen dat ze kunnen nu voor soortgelijke mutaties zoeken in het DNA van onvruchtbare mannen.
"Als je bedenkt onvruchtbaarheid een ziekte, je niet kunt bestuderen zoals je zou andere ziekten, omdat de getroffen mensen kunnen niet voortplanten", zegt John Schimenti, directeur van het Centrum Cornell voor Vertebraten Genomics en senior auteur van de paper gepubliceerd in het huidige uitgave van de Public Library of Science tijdschrift PLoS Biology. Laura Bannister, een onderzoeker in het laboratorium Schimenti, is het papier is hoofdauteur.
"Daarom hebben we heel weinig weten over de genetische oorzaken van onvruchtbaarheid bij de mens", zei Schimenti, een Cornell professor in de genetica.
Het gen, genaamd Dmc1, voorziet de code voor een belangrijk eiwit dat betrokken is bij meiose, het proces dat sperma en eicellen voor de voortplanting produceert. Deze geslachtscellen bevatten slechts een set chromosomen die samen tijdens de conceptie en maak een embryonale cel met twee sets chromosomen, een van elke ouder.
De mutatie leidt tot een verandering in een aminozuur in Dmc1 die blokken meiose in zijn tracks, het voorkomen van de productie van zaadcellen. De mutant allel (een versie van het paar genen die we erven van elke ouder) is dominant; vrouwen die drager zijn van het blijven vruchtbaar, maar het gebrek hebben en laat de mutatie op de toekomstige generaties.
Echter, vrouwelijke dragers hogere tarieven van afwijkingen vertonen tijdens de meiose, die mogelijk kan leiden tot onevenwichtigheden chromosoom en geboorteafwijkingen, ontdekten de onderzoekers. Daarnaast vonden de onderzoekers dat vrouwelijke muizen met de mutatie Dmc1 worden geboren met minder eicellen en kunnen vroegtijdig lopen van eieren - wat resulteert in de vroege menopauze (of "mousapause" als de onderzoekers humoristisch verwijzen naar de voorwaarde).
Om hun resultaten, aldus de onderzoekers willekeurig geïnduceerde mutaties in de muis genoom en keek voor onvruchtbaarheid in het resulterende muizen. Vervolgens analyseerde het DNA van de steriele mannetjes en identificeerde het allel dat de onvruchtbaarheid veroorzaakt. Terwijl de meeste studies over de genetica van vruchtbaarheid voort uit analyses van de muizen die hebben een aangepaste gen "knock-out," dit is de eerste die een dominante mutatie die specifiek leidt tot onvruchtbaarheid bij een zoogdier te onthullen. De onderzoekers geloven dat dit soort dominante effect is dichter bij de manier waarop real-life onvruchtbaarheid plaatsvindt in mensen.
"Mensen zijn genen sequencing in de mens, inclusief de Dmc1-gen, om te proberen en veranderingen in de gen-sequenties associëren met onvruchtbaarheid", zei Schimenti. "Er zijn af en toe meldingen dat bij sommige patiënten, een volgorde te wijzigen in deze of andere meiose genen kan een dominante defect in functie veroorzaken, maar tot nu toe is er geen definitief bewijs."
Muismodellen, zei hij, zal van cruciaal belang om onderscheid te maken tussen die DNA-sequentie veranderingen die goedaardig zijn bij de mens versus die sperma of ei-productie verstoren. De onderzoekers zijn bezig met een project om uiteindelijk te identificeren alle genen die nodig zijn voor de vruchtbaarheid van muizen en toe te passen deze informatie naar de menselijke situatie.
http://www.cornell.edu