Naděje pro celé lidstvo. Čeští vědci našli zbraň proti „spermagedonu“

Článek si také můžete poslechnout v audioverzi.

Díky objevu českých vědců se zvětšila naděje, že lidstvo zůstane plodné. I pokud se naplní depresivní prognózy o brzkém kritickém poklesu plodnosti mužů, zdá se, že problém by mohla zkrotit výrazně efektivnější asistovaná reprodukce.

Obavy z dramatického poklesu plodnosti v budoucnosti živí trend sledovaný po celém světě v posledních desítkách let. Už v roce 1992 vyšla studie s tristním výsledkem – za předchozích 60 let se průměrné množství spermií mužů snížilo o polovinu. O 50 až 60 procent se množství spermií v ejakulátu snížilo i podle novější studie z roku 2017, která se zabývala obdobím 1973 až 2011.

A to není všechno. Muži mají problémy s plodností nejen kvůli úbytku spermií, ale i kvůli zhoršování jejich kvality, přibývá i potratů a asistovanou reprodukci je nuceno vyhledat stále víc párů.

Příčina zhoršujícího se trendu je navíc stále neznámá a neví se, jak moc se může problém prohloubit v budoucnu. Nejčernější scénáře popisují právě tzv. „spermagedon“, kdy plodnost mužů klesne tak moc, že většina z nich už nebude schopná početí přirozenou cestou.

Seznam Zprávám detaily výzkumu zvyšujícího šance na úspěšnou asistovanou reprodukci přiblížila jeho vedoucí z Biotechnologického ústavu AV ČR (BIOCEV) Kateřina Komrsková.

„Naše metoda najde uplatnění při jakékoliv poruše plodnosti kromě naprosté absence spermií,“ řekla vědkyně a dodala, že jejich selekční metoda vyniká rychlostí, efektivitou a tím, že jde použít i na malé množství spermií v ejakulátu. Na projektu Komrsková a její tým spolupracovaly se společností PrimeCell Bioscience a pražskou ČZU. Téměř 8,5 milionu korun na něj dala i Technologická agentura České republiky (TA ČR).

Ve zkratce řečeno se českým vědcům podařilo objevit unikátní způsob, jak poznat spermii, která je poškozená, a to ať už z důvodu špatného pohybu, nevhodné stavby, nebo poškozené DNA. Díky tomu vědci mohli vyvinout metodu, jak vadné spermie pomocí magnetů dostat ze vzorku pryč, a pro asistovanou reprodukci následně využít jen ty zdravé.

„Ze všech mužů, kteří navštíví centra asistované reprodukce, má sperma v normě asi 30 %. Zbytek má určitou míru neplodnosti. Vůbec žádné spermie nemá ale jen 11 % mužů,“ uvedla česká vědkyně s odkazem na německou studii na 26 000 mužích a dodala, že objev může pomoct všem kromě těchto 11 % mužů, kteří spermie vůbec nemají.

„Metoda má obrovský záchyt, ale je potřeba říct, že to není všechno. Uplatnění najde i u párů, kde jsou muži zdraví a k asistované reprodukci se přistoupí kvůli problému u žen,“ dodala vědkyně s tím, že objev samozřejmě „spermagedon“ nepomůže odvrátit v tom smyslu, že by nějak ovlivnil vitalitu spermií, ale tak, že k efektivní asistované reprodukci bude nově stačit i „jen pár zdravých spermií“.

Jak toto může pomoct i párům, u nichž nutnost asistované reprodukce plyne z problémů na straně ženy, možná není na první pohled úplně zřejmé. Ve skutečnosti je to ale poměrně jednoduché.

Standardy Světové zdravotnické organizace (WHO) podle Komrskové uvádí, že muž je z hlediska plodnosti zdravý (tzv. normospermik), pokud má alespoň čtyři procenta zdravých spermií. Muž by tedy měl být schopen bezproblémového oplození přirozenou cestou i v případě, že má až 96 % spermiích nepohyblivých nebo nekvalitních. Ty se totiž do vajíčka stejně nedostanou, protože zbývající zdravé spermie budou v tomto závodu úspěšnější.

Problém ale nastává v momentě, kdy chce takový muž počít potomka s partnerkou, která nemá jinou možnost než asistovanou reprodukci.

„V takovém případě máte 96% šanci nabrat špatné spermie a pouze ze čtyř procent tu zdravou, což je strašně málo,“ řekla česká vědkyně a dodala, že pokud se do vajíčka uměle vloží nezdravé spermie (které by se tam přirozenou cestou neměly šanci dostat), snižuje to šanci na úspěšné oplození a donošení dítěte a podle některých studií i zvyšuje šanci na kognitivně behaviorální poruchy u takto narozených dětí.

Další využití může český vynález najít i v kryokonzervaci semene. Své spermie si může nechat zamrazit každý, kdo z různých důvodů nechce dítě hned, ale obává se, že až se k tomu odhodlá, jeho spermie už nebudou zdravé. Často se to podle Komrskové týká onkologických pacientů, kteří mají před chemoterapií.

Tady je tedy možný přínos metody v tom, že si muž může nechat zamrazit jen zdravé spermie, a předejít tak problémům s asistovanou reprodukcí v budoucnu.

Jedinečnost projektu spočívá v tom, že na hodnocení kvality spermií umí nejen ukázat, které z nich jsou zdravé, ale zároveň i umožňuje jejich další použití pro umělé oplození a pracuje s malým množstvím vzorku.

Na začátku byl podle Komrskové objev proteinu CD46, jenž je pozorovatelný jen na povrchu nezdravých či poškozených spermií. „Naše metoda je první, která je na základě jednoho markeru (ukazatele) schopná rozlišit nejen kvalitu akrozomu (hlavičky spermie), ale i poškození DNA, které s tím souvisí, a poškození pohyblivosti spermie. Je to tedy takový systém tři v jednom a je velmi spolehlivý,“ řekla vědkyně.

Když už vědci uměli nezdravé spermie spolehlivě poznat, stačilo už jen vymyslet způsob, jak je dostat ze vzorku pryč a přitom ho nepoškodit. „Používáme magnetické kuličky, na které je navázána protilátka proti proteinu CD46, který u zdravých spermií není detekovatelný. Poté magnetem vytáhneme poškozené spermie a ty zdravé nám zůstanou,“ vysvětlila princip fungování metody vědkyně.

Klíčové bylo podle Komrskové v celém procesu právě poznání funkce výše zmiňovaného proteinu. „Nikdo si dosud nevšiml, že existuje protein, který je vidět jen u poškozených spermií,“ řekla Komrsková s tím, že na trhu existuje celá řada různých metod diagnostiky spermií, ale jsou buď destruktivní, což znamená, že otestovaný vzorek znehodnotí, nebo mají jiné limity, jako například množství spermií, které zvládnou oddělit, dobu, za jakou to zvládnou (a tím pádem se spermie víc poškozují), nebo jsou založené pouze na odhalení jednoho typu poškození.

Daný protein Komrsková a její tým původně studovaly na myších, kde se ukázalo, že pomocí něj lze detekovat spermie s chybějícím akrozomem. „Pak nás zajímalo, jestli je to stejné i u člověka. Začínali jsme to srovnávat s různými typy poškození, korelovali jsme to i s DNA a pohyblivostí. V tu chvíli se ukázalo, jaký má systém potenciál,“ popsala Komrsková stručně okolnosti objevu.

Jelikož v Česku už selekční metoda získala dva patenty, zatímco na ty mezinárodní ještě čeká, je pravděpodobné, že výsledný produkt se nejprve dostane k lidem právě v tuzemsku. „Byl to záměr, rádi českému trhu poskytneme určité prvenství a náskok vůči ostatním státům,“ řekla Komrsková s tím, že jinak by si o české patenty ani nežádali a prostě počkali na mezinárodní PCT patent, který platí všude.

Kromě patentů tým ještě získal jeden užitný vzor a certifikovanou metodiku. „Užitný vzor je na námi vyvinutou specifickou protilátku, která má potenciál být součástí selekční metody. Certifikovaná metodika je spíš výsledkem druhé odnože výzkumu, kterou zajišťovali kolegové z ČZU, a je pro veterinární praxi,“ vysvětlila vědkyně.

Při žádosti o patent už tým musel dodat řadu dat a důkazů, že jeho metoda funguje. V blízké budoucnosti chystá i veřejnou publikaci. Uvedení do praxe ale ještě musí předcházet klinické testování. Kdy se produkt na trh definitivně dostane, podle Komrskové záleží i na podpoře nových investorů, které potřebuje získat, a legislativním schválení produktu.