Forscher konnten an Mäusen zeigen, dass eine Manipulation des Proteins SKP1 ein potenzieller Schlüssel für die Behandlung männlicher Unfruchtbarkeit ist.
Das Protein treibt den Zellteilungsprozess als wichtigen Übergangsschritt in der Meiose an. Während sich normale Zellen innerhalb weniger Stunden teilen, dauert diese volle zwei Wochen. SKP1 spielt dabei in der sechstägigen Pachyten-Phase die entscheidende Rolle: Es hält die Chromosomenausrichtung und die folgende Paarung in Takt und sorgt dafür, dass die Metaphase einsetzt.
Ist dieser Prozess gestört, wird der Austausch von genetischem Material beeinträchtigt. Es entstehen problematische Spermien, die zu Unfruchtbarkeit führen können. Außerdem sind Schwangerschaftsverluste oder gar Geburtsfehler denkbar.
Die Forscher wurden durch ein Screening auf das Protein aufmerksam. Da aber kein Zellkultursystem für die Produktion von Spermien zur Verfügung stand, mussten sie auf eine andere Lösung zurückgreifen: Sie entwickelten ein Modellsystem mit Mäusen, um die Funktion des Proteins zu verstehen. In diesem schalteten sie bei erwachsenen Mäusen das Protein in den Keimzellen aus. Eine vorzeitige Entfernung von SKP1 löste eine frühere Trennung der Chromosomen durch Okadainsäure aus. Dadurch kamen sie zu dem Schluss, dass eine Spermienbildung durch manipulierte SKP1-Proteine künstlich möglich ist. Sie stellten so die Hypothese auf, dass entweder ein Kompetenzfaktor oder SKP1 für den Eintritt in die Zelle in der Metaphase verantwortlich sei.
Reproduktionstechnologien wie beispielsweise die In-Vitro-Fertilisation haben unfruchtbaren Patienten bereits geholfen. Jeder Mann besitzt prämeiotische Keimzellen, die Spermatogonien – auch bei gewissen Formen der Unfruchtbarkeit. Diese könnten so modifiziert werden, dass sie die Meiose durchlaufen. Die Forscher wollen sich in Zukunft intensiver mit dem Wirkungsmechanismus von SKP1 auseinandersetzen. Sie spielen mit dem Gedanken, SKP1 zu manipulieren, um damit Unfruchtbarkeit behandeln zu können. Dafür muss jedoch sichergestellt werden, dass die Zellen in die Metaphase übergehen können. Da sie wissen, dass SKP1 für die Meiose benötigt wird, wollen sie im nächsten Schritt mit SKP1 interagierende Proteine finden.
Studie: Yongjuan Guan et al. / Science Advances
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