Secondo la Mayo Clinic, circa il 15% delle coppie è sterile, e l'infertilità maschile gioca un ruolo in oltre un terzo di questi casi. Spesso, i problemi con lo sviluppo dello sperma sono da biasimare. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS Nano hanno trovato un modo per fornire una proteina importante per la produzione di spermatozoi direttamente ai testicoli di topo, dove ha ripristinato il normale sviluppo dello sperma e ha permesso a topi precedentemente sterili di generare cuccioli.

L'infertilità maschile si verifica spesso a causa della mancanza di spermatozoi nel seme, che può derivare da un danno alla barriera emato-testicolare (BTB). Questa barriera protegge le cellule riproduttive da sostanze tossiche e farmaci nocivi, e una proteina chiamata PIN1 è importante per la sua funzione. I topi geneticamente modificati per mancare di PIN1 sono sterili, con testicoli piccoli, cellule staminali spermatiche impoverite e un basso numero di spermatozoi. Sebbene gli scienziati abbiano preso in considerazione le terapie geniche per curare l'infertilità maschile, queste procedure sono rischiose perché potrebbero causare cambiamenti genetici indesiderati nelle cellule riproduttive che potrebbero essere trasmesse alla prole. Hyun-Mo Ryoo e colleghi volevano sviluppare un sistema per fornire proteine ​​(come PIN1) invece di geni ai testicoli, ma prima dovevano trovare un modo per far passare le proteine ​​attraverso i complessi tubi dei testicoli e nelle cellule.

I ricercatori hanno sviluppato un sistema di consegna chiamato Fibroplex, che consisteva di nanoparticelle sferiche fatte di fibroina di seta e un rivestimento di lipidi. Hanno caricato il PIN1 in Fibroplex, e ha mostrato che le particelle sembravano sicure e non mostravano segni di tossicità o danni ai testicoli nei topi. Quando il team ha iniettato il Fibroplex caricato con PIN1 nei testicoli di giovani topi con delezioni di PIN1, il trattamento ha ripristinato livelli di PIN1 quasi normali e numeri di cellule staminali dello sperma e ha riparato il BTB. I topi trattati avevano peso e dimensioni normali dei testicoli e circa il 50% del numero di spermatozoi dei topi wild-type. Fino a circa 5 mesi dopo il trattamento, quando la proteina si è degradata, i topi trattati con PIN1-Fibroplex hanno generato un numero di cuccioli simile a quello dei topi wild-type, mentre i topi non trattati con delezioni di PIN1 sono rimasti sterili. Questa è la prima dimostrazione del rilascio diretto di proteine ​​nel testicolo per trattare l'infertilità maschile, dicono i ricercatori.