Лазер вместо операции: ученые нашли способ заранее оценить шансы на лечение азооспермии

Российские ученые разработали метод, который позволяет еще до хирургического вмешательства понять, есть ли смысл извлекать сперматозоиды непосредственно из яичка. Точность прогноза достигает 79%, а сам анализ не требует операции и может выполняться на образце семенной плазмы.

Исследование провели специалисты Физического института имени Лебедева РАН совместно с коллегами из НМИЦ акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика Кулакова, Сколтеха, МГУ и Сеченовского университета. Работа опубликована в журнале F&S Science.

Когда операция может оказаться «холостым выстрелом»

Одна из самых тяжелых форм мужского бесплодия — азооспермия, при которой в эякуляте нет сперматозоидов. Причины бывают разными. Иногда клетки образуются в яичках, но не могут попасть в семявыводящие пути из-за закупорки. В такой ситуации их можно извлечь хирургически и использовать для ЭКО.

Но бывает иначе: сперматозоиды вообще не созревают. Тогда операция по их поиску в ткани яичка не принесет результата, хотя пациенту все равно придется пройти через инвазивную процедуру.

Именно эту проблему и попытались решить исследователи. Они изучили образцы семенной плазмы 20 мужчин с не обструктивной азооспермией: у десяти пациентов операция по извлечению сперматозоидов оказалась успешной, у десяти — нет.

Ученые обнаружили, что химический состав образцов в этих двух группах заметно различался. В семенной плазме мужчин, у которых сперматозоиды удалось найти, было больше липидных компонентов. В образцах пациентов с неудачным исходом сильнее проявлялись белковые компоненты.

Сперматозоиды можно не искать — достаточно «послушать» жидкость

Для анализа использовали спектроскопию комбинационного рассеяния света, или спектроскопию Рамана. На образец направляют лазер, а затем анализируют, как свет рассеивается веществом. Получившийся спектр можно сравнить с химическим «отпечатком пальца» биоматериала.

Однако семенная плазма дает довольно слабый сигнал. Поэтому исследователи поместили образцы в тонкие стеклянные капилляры. Луч многократно отражался от их стенок и взаимодействовал с жидкостью, что усиливало отклик.

Затем компьютерная модель сопоставила спектральные особенности с результатами операций. На тестовых данных точность прогноза достигла 79%. Это пока не готовый медицинский тест: исследование было пилотным и включало всего 20 мужчин, поэтому метод предстоит проверить на более многочисленной группе пациентов.

Тем не менее подход выглядит перспективно. Он может помочь врачам заранее отсеивать случаи, когда сложное хирургическое вмешательство с высокой вероятностью окажется бесполезным.

По данным Российского научного фонда, бесплодие затрагивает от 2,5 до 12% мужчин в мире, причем показатели различаются в зависимости от региона. Проблема остается особенно сложной именно в случаях азооспермии, когда обычный анализ эякулята фактически сообщает только, что сперматозоидов в образце нет, но не объясняет, почему.

Новые исследования показывают, что ответ может скрываться в самой семенной плазме. В другой работе с участием исследователей, связанных с тем же научным направлением, спектроскопию Рамана уже изучали как способ оценивать мужскую фертильность по химическому составу этой жидкости.

Современные технологии постепенно подбираются к проблеме с разных сторон. Например, исследователи изучают возможность выращивания предшественников сперматозоидов из стволовых клеток, а в Японии экспериментально восстанавливали сперматогенез у бесплодных мышей с помощью доставки мРНК в ткани яичка. До применения таких методов у людей еще далеко, но общий тренд очевиден: медицина все активнее пытается не просто лечить бесплодие, а заранее понимать, какой именно путь лечения имеет смысл.

Недавно мы сообщили об еще одном прорыве в лечении бесплодия: ученые научились «запускать» мейоз в пробирке.