Selon la clinique Mayo, environ 15% des couples sont infertiles, et l'infertilité masculine joue un rôle dans plus d'un tiers de ces cas. Souvent, les problèmes de développement des spermatozoïdes sont à blâmer. Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Nano ont trouvé un moyen de délivrer une protéine importante pour la production de spermatozoïdes directement dans les testicules de souris, où il a restauré le développement normal des spermatozoïdes et a permis à des souris auparavant infertiles d'engendrer des petits.

L'infertilité masculine se produit souvent en raison d'un manque de spermatozoïdes dans le sperme, qui peut résulter d'une lésion de la barrière hémato-testiculaire (BTB). Cette barrière protège les cellules reproductrices des substances toxiques et des médicaments nocifs, et une protéine appelée PIN1 est importante pour sa fonction. Les souris génétiquement modifiées pour manquer de PIN1 sont infertiles, avec de petits testicules, cellules souches de spermatozoïdes épuisées et une faible numération des spermatozoïdes. Bien que les scientifiques aient envisagé les thérapies géniques pour traiter l'infertilité masculine, ces procédures sont risquées car elles pourraient provoquer des modifications génétiques indésirables dans les cellules reproductrices qui pourraient être transmises à la progéniture. Hyun-Mo Ryoo et ses collègues voulaient développer un système pour fournir des protéines (telles que PIN1) au lieu de gènes aux testicules, mais ils devaient d'abord trouver un moyen de faire passer les protéines à travers les tubes complexes des testicules et dans les cellules.

Les chercheurs ont développé un système de livraison appelé Fibroplex, composé de nanoparticules sphériques constituées de fibroïne de soie et d'un revêtement de lipides. Ils ont chargé PIN1 dans Fibroplex, et a montré que les particules semblaient sûres et ne présentaient aucun signe de toxicité ou de lésion testiculaire chez la souris. Lorsque l'équipe a injecté le Fibroplex chargé de PIN1 dans les testicules de jeunes souris présentant des délétions PIN1, le traitement a restauré des niveaux de PIN1 et des nombres de cellules souches de spermatozoïdes presque normaux et a réparé le BTB. Les souris traitées avaient un poids et une taille testiculaires normaux et environ 50 % du nombre de spermatozoïdes des souris de type sauvage. Jusqu'à environ 5 mois après le traitement, lorsque la protéine s'est dégradée, les souris traitées avec PIN1-Fibroplex ont engendré un nombre similaire de petits que les souris de type sauvage, alors que les souris non traitées avec des suppressions PIN1 sont restées infertiles. Il s'agit de la première démonstration de l'administration directe de protéines dans le testicule pour traiter l'infertilité masculine, disent les chercheurs.