Вчені з Університету штату Айова зосередилися на дослідженні молекулярних механізмів фертильності самців, спираючись на моделі розмноження свиней та ВРХ. Метою є розкрити причини зниження фертильності, які у тварин та людей мають подібну природу.
За даними Національного інституту охорони здоров’я США, одна з восьми пар стикається з проблемами безпліддя, і в третині випадків вони пов’язані саме з чоловічими факторами. При цьому, як зазначає професор зоотехнії Університету штату Айова Карл Кернс, чверть кнурів, незважаючи на хорошу рухливість і морфологію сперматозоїдів, демонструють коефіцієнт зачаття нижчий за 80%.
«Свині та велика рогата худоба — це моделі, з якими ми маємо достатню кількість ооцитів і сперматозоїдів для проведення досліджень in vitro. До того ж, їхня біологія ближча до людської, ніж у гризунів», — пояснює Кернс.
У його лабораторії працюють над вдосконаленням діагностики та підвищенням фертильності у тварин, що водночас може принести користь і репродуктивній медицині людини. Лабораторія оснащена найсучаснішим обладнанням, включаючи системи аналізу сперми з підтримкою штучного інтелекту, мікроскопи з флуоресцентною зйомкою та технологію сортування клітин за допомогою лазерів та мікрофлюїдики.
«Ми можемо відстежувати тисячі клітин за секунду, визначаючи ключові показники фертильності та сортувати їх відповідно», — зазначає Кернс.
Дослідники ідентифікують біомаркери, що сигналізують про високу або низьку здатність до запліднення, а також аналізують мітохондріальну активність, цинкові сигнатури та наявність специфічних білків. Такий підхід дозволяє глибше зрозуміти, чому сперматозоїди іноді втрачають здатність до запліднення навіть при відсутності візуальних аномалій.
Окрему увагу в лабораторії приділяють розробці інструментів на базі штучного інтелекту, які дозволяють точніше прогнозувати фертильність. Докторант Ян Шофнер зосередився на створенні доступних алгоритмів діагностики, що працюють навіть з недорогими мікроскопами. Його колега Тайлер Вайді вивчає молекулярні механізми самого процесу запліднення.
Як підсумовує Вайді:
«Це ідеальне середовище для тих, хто хоче застосувати критичне мислення у вирішенні складних задач, важливих як для сільського господарства, так і для біомедицини».
Читайте також:
