Una migliore comprensione del complesso e preciso meccanismo di formazione del DNA all'interno del nucleo di una cellula spermatica può aiutare nella diagnosi e nel trattamento dell'infertilità maschile. Un gruppo di ricerca coordinato dal Centro di Ricerca sul Cancro di Salamanca e dall'Universitat Autònoma de Barcelona ha fatto una scoperta rilevante, sostenendo che la formazione di uno spermatozoo sano richiede un assemblaggio estremamente preciso dell'organizzazione in tre dimensioni del DNA.
Capire la formazione del DNA dentro un spermatozoo può combattere l'infertilità maschile
Esplorare questo assemblaggio è fondamentale e, esplorando attraverso i test sui topi, il team di ricerca ha trovato RAD21L, una subunità della coesina.
Le coesine sono qualcosa di simile all'"impalcatura interna" del nucleo cellulare. Poiché sono a forma di anello, assemblano le catene del DNA, generando figure simili alle manette della polizia. Lo fanno in modo tridimensionale e con una precisione che deve essere perfetta.
L'importanza di RAD21L ha a che fare con la regolazione dell'"espressione genica", cioè il processo di memorizzazione nel DNA di istruzioni volte a produrre le proteine necessarie durante la generazione degli spermatozoi.
Il processo, secondo la dichiarazione del Centro di ricerca sul cancro, è il seguente: attraverso diversi geni che si "accendono" o "si spengono" in fasi specifiche, vengono forgiati lo sviluppo, la maturazione e la funzione delle cellule che finiranno per essere spermatozoi.
Ogni fase deve essere molto precisa perché si tratta di garantire che le cellule germinali maschili siano adeguatamente preparate a trasmettere informazioni ereditarie.
Da qui l'enfasi sulla precisione del processo. Infatti, se questa regolamentazione fallisce, osserva il CIC, "possono verificarsi errori che influenzano la fertilità o la salute genetica della prole, dando origine a malattie ereditarie come il cancro".
La meiosi è il processo di divisione cellulare su cui si basa la produzione di ovuli e spermatozoi. Durante tutto il processo, i cromosomi adottano configurazioni spaziali uniche per garantire lo scambio genetico. La coesina RAD21L gioca un ruolo decisivo in questo senso.
"La coesina RAD21L non solo dà forma architettonica al genoma durante la meiosi, ma è anche essenziale per mantenere la corretta espressione genica e per la formazione di gameti maschili fertili" si legge nella dichiarazione che accompagna lo studio, pubblicato su Science Advances.
Dopo i test sui topi, la ricerca ha dimostrato che "l'eliminazione di RAD21L genera una profonda alterazione nell'organizzazione" dei cromosomi, "influenzando la formazione di strutture essenziali come i loop di DNA".
Queste "modificazioni spaziali", prosegue il CIC, causano "una disregolazione nella trascrizione di geni cruciali per la spermatogenesi e la funzione del cromosoma sessuale, causando infertilità negli animali".
Dal CIC, infatti, sottolineano che il loro lavoro "può fornire un nuovo quadro concettuale per affrontare le patologie legate all'infertilità maschile o al disturbo nella formazione dei gameti". Le subunità del complesso della coesina potrebbero diventare bersagli terapeutici o biomarcatori per la diagnosi e il trattamento di queste malattie, aggiunge il Centro.