Метод магнитно-резонансной спектроскопии использует мощные магниты и работает как радар, направляя импульсы энергии на образец сперматозоидов внутри специального сканера, а затем прослушивая отраженный сигнал от молекул в ответ. Это может помочь различать популяции хороших и плохих сперматозоидов.В отличие от других более деструктивных методов исследования, импульсы низкой энергии не повреждают сперматозоиды, а это означает, что они потенциально могут быть использованы при лечении ЭКО.
Это похоже на технику, которую врачи используют для получения изображений клеток и тканей внутри тела.Новаторский подход был впервые предложен физиками из академического отдела радиологии Университета Шеффилда, которые работали вместе с экспертами по репродуктивной медицине и репродуктивной медицине Университета в рамках междисциплинарного проекта spermNMR.Профессор Мартин Пейли с факультета инфекций, иммунитета и сердечно-сосудистых заболеваний университета сказал: «Техника магнитно-резонансной спектроскопии ранее использовалась для изучения молекулярного состава многих клеток и тканей при других заболеваниях, таких как рак, но никогда не применялась. ранее использовались для исследования живой спермы. Таким образом, эти результаты являются первыми в мире ».
В ходе исследования ученые исследовали свежие образцы спермы здоровых добровольцев и пациентов в течение чуть более часа.
На основе собранных данных ученые смогли составить профиль молекул, присутствующих в сперматозоидах, и узнать, как они различаются между образцами.Профессор Аллан Пейси, эксперт по фертильности из Университета Шеффилда, который был частью исследовательской группы spermNMR, сказал: «Большинство передовых методов, которыми мы располагаем для исследования молекул в сперматозоидах, в конечном итоге разрушают их путем добавления красителей или взламывая их мембраны, чтобы посмотреть на содержимое.«Потенциально иметь метод, который может исследовать молекулярную структуру сперматозоидов, не повреждая их, действительно впечатляет».
Одна из технических проблем, с которой столкнулась команда, заключалась в том, как обнаружить молекулы, которые присутствовали в сперме, а не в сперме, жидкости, в которой эякулируется сперма.Для этого команда исследовала ряд техник «промывания спермы», которые в настоящее время используются для подготовки спермы к ЭКО. Они обнаружили, что, вращая образцы очень быстро в центрифуге несколько раз, они смогли снизить фоновый шум от молекул в сперме до точки, при которой они могли надежно обнаружить молекулы спермы.
Научный сотрудник д-р Сара Калверт из команды spermNMR сказала: «Промывание спермы в центрифуге — важный шаг для работы этого метода, поскольку любое загрязнение семенной плазмой также может быть обнаружено сканером. Но добавив дополнительный цикл отжима к методы, которые обычно используются в ЭКО, мы смогли минимизировать это заражение ».
Результаты исследования показывают, что ряд молекул, таких как холин (витаминоподобное важное питательное вещество) и глицерофосфохолин (естественное соединение холина, обнаруженное в головном мозге), липиды (общие компоненты мембран сперматозоидов) и лактат (конечный продукт потребление энергии клетками) значительно различались между образцами спермы, разделенными на «хорошие» и «плохие» популяции.Научный сотрудник доктор Стивен Рейнольдс объяснил: «Тот факт, что мы можем обнаружить различия в молекулярном составе между образцами« хорошей »и« плохой »спермы, действительно важен, потому что он открывает нам возможность разработать новый биомаркер, который поможет в диагностике.
«Или это может однажды позволить нам разработать особые методы лечения для мужчин с плохой спермой, которые могут помочь им развить».