< Terug naar vorige pagina
Project
De ontwikkeling van een 3D-cultuursysteem voor humane spermatogenese in-vitro (IWT569)
Een cultuursysteem voor humane spermatogenese in vitro of in vitro spermatogenese (IVS) zou een belangrijk methodologisch model kunnen zijn niet enkel voor onderzoek naar de spermatogenese, doch ook voor de ontwikkeling van strategieën ter preventie van onvruchtbaarheid bij de man.
Depletie van de spermatogoniale stamcellen (SSC) is een belangrijke oorzaak van mannelijke infertiliteit. Vaak treedt een depletie op wanneer chemo- en/of radiotherapie gebruikt wordt bij kankertherapie of als conditioneringsbehandeling bij beenmergtransplantaties[1]. Verlies van SSC wordt ook beschreven bij bepaalde genetische aandoeningen, o.a. het 47, XXY Klinefelter syndroom[2]. Cryopreservatie van spermatozoa is de standaard strategie voor fertiliteitspreservatie bij adulte mannen[3]. Voor prepubertaire jongens bestaat er momenteel nog geen gevalideerde fertiliteitspreservatie techniek. De autotransplantatie van gecryopreserveerde spermatogoniale stamcellen of testiculaire weefselfragmenten bevindt zich nog in een translationele fase. Onze onderzoeksgroep BITE heeft in de voorbije 10 jaar pionierswerk verricht om deze strategie naar een klinische toepassing toe te ontwikkelen[4-6]. Autotransplantatie is echter niet altijd geschikt. Testiculaire biopsies afkomstig van kankerpatiëntjes kunnen maligne cellen bevatten. Vanzelfsprekend is het onaanvaardbaar om deze cellen in een genezen patiënt te reïntroduceren. Pogingen om maligne cellen te depleteren uit een celsuspensie via fluorescente of magnetisch geactiveerde celsorteringstechnieken bleken tot op heden niet doeltreffend[7, 8]. Daarnaast is autotransplantatie ook niet aan de orde bij Klinefelter-mannen gezien hun testes vanaf de pubertijd gaan scleroseren. In voorgenoemde gevallen zou IVS een voor de hand liggende oplossing zijn om steriliteit te omzeilen: in vitro gegenereerde spermatozoa zouden kunnen gebruikt worden voor in vitro fertilisatie (IVF) of intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI).
Complete maturatie van diploïde SSC tot haploïde spermatozoa werd bij de mens nog niet beschreven. De meest succesvolle poging, waarbij mature humane gameten in vitro werden bekomen vanaf ronde spermatiden, dateert van een tiental jaar geleden[9]. Bij de muis daarentegen werd in 2009 volledige IVS gerapporteerd[10]. Recent werd in een muismodel aangetoond dat in vitro verkregen spermatozoa een bevruchtend vermogen hebben[11]. Integriteitsstudies op de gegenereerde spermatozoa werden echter niet uitgevoerd, hoewel lange-termijn cultuur geassocieerd wordt met alteraties op (epi)genetisch niveau[12]. Dit project richt zich op het bekomen van IVS bij de mens en de analyse van de (epi)genetische integriteit van de bekomen spermatozoa.
Behalve een rol in fertiliteitspreservatie zou een in vitro cultuursysteem voor humane spermatogenese op middellange termijn kunnen leiden tot de ontwikkeling van een model voor onderzoek naar (patho)fysiologische processen tijdens de spermatogenese. Het heeft bovendien potentieel als screening assay voor onderzoek naar de farmacotoxicologische eigenschappen van bestaande of nieuwe moleculen of de ontwikkeling van mannelijke contraceptiva.
Depletie van de spermatogoniale stamcellen (SSC) is een belangrijke oorzaak van mannelijke infertiliteit. Vaak treedt een depletie op wanneer chemo- en/of radiotherapie gebruikt wordt bij kankertherapie of als conditioneringsbehandeling bij beenmergtransplantaties[1]. Verlies van SSC wordt ook beschreven bij bepaalde genetische aandoeningen, o.a. het 47, XXY Klinefelter syndroom[2]. Cryopreservatie van spermatozoa is de standaard strategie voor fertiliteitspreservatie bij adulte mannen[3]. Voor prepubertaire jongens bestaat er momenteel nog geen gevalideerde fertiliteitspreservatie techniek. De autotransplantatie van gecryopreserveerde spermatogoniale stamcellen of testiculaire weefselfragmenten bevindt zich nog in een translationele fase. Onze onderzoeksgroep BITE heeft in de voorbije 10 jaar pionierswerk verricht om deze strategie naar een klinische toepassing toe te ontwikkelen[4-6]. Autotransplantatie is echter niet altijd geschikt. Testiculaire biopsies afkomstig van kankerpatiëntjes kunnen maligne cellen bevatten. Vanzelfsprekend is het onaanvaardbaar om deze cellen in een genezen patiënt te reïntroduceren. Pogingen om maligne cellen te depleteren uit een celsuspensie via fluorescente of magnetisch geactiveerde celsorteringstechnieken bleken tot op heden niet doeltreffend[7, 8]. Daarnaast is autotransplantatie ook niet aan de orde bij Klinefelter-mannen gezien hun testes vanaf de pubertijd gaan scleroseren. In voorgenoemde gevallen zou IVS een voor de hand liggende oplossing zijn om steriliteit te omzeilen: in vitro gegenereerde spermatozoa zouden kunnen gebruikt worden voor in vitro fertilisatie (IVF) of intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI).
Complete maturatie van diploïde SSC tot haploïde spermatozoa werd bij de mens nog niet beschreven. De meest succesvolle poging, waarbij mature humane gameten in vitro werden bekomen vanaf ronde spermatiden, dateert van een tiental jaar geleden[9]. Bij de muis daarentegen werd in 2009 volledige IVS gerapporteerd[10]. Recent werd in een muismodel aangetoond dat in vitro verkregen spermatozoa een bevruchtend vermogen hebben[11]. Integriteitsstudies op de gegenereerde spermatozoa werden echter niet uitgevoerd, hoewel lange-termijn cultuur geassocieerd wordt met alteraties op (epi)genetisch niveau[12]. Dit project richt zich op het bekomen van IVS bij de mens en de analyse van de (epi)genetische integriteit van de bekomen spermatozoa.
Behalve een rol in fertiliteitspreservatie zou een in vitro cultuursysteem voor humane spermatogenese op middellange termijn kunnen leiden tot de ontwikkeling van een model voor onderzoek naar (patho)fysiologische processen tijdens de spermatogenese. Het heeft bovendien potentieel als screening assay voor onderzoek naar de farmacotoxicologische eigenschappen van bestaande of nieuwe moleculen of de ontwikkeling van mannelijke contraceptiva.
Datum:1 jan 2012 → 31 dec 2015
Trefwoorden:reproductive genetics, andrology, clinical genetics, embryology, assisted reproductive technology
Disciplines:Basiswetenschappen, Biologische wetenschappen