Gli scienziati sviluppano un metodo di separazione degli spermatozoi per la selezione del sesso

La ricerca, pubblicata in PLOS Biology, ha scoperto che il semplice trattamento chimico reversibile potrebbe alterare drasticamente il rapporto 50:50 tra prole maschile e femminile, rendendo possibile la selezione del sesso. Lo studio è stato condotto sui topi, ma è probabilmente ampiamente applicabile anche ad altri mammiferi.

La maggior parte delle cellule dei mammiferi maschi contiene sia un cromosoma X che un cromosoma Y. Tuttavia, durante lo sviluppo degli spermatozoi, i cromosomi X e Y vengono separati in cellule diverse in modo che una cellula spermatica porti l'uno o l'altro. Gli spermatozoi che portano un cromosoma X produrranno figlie e quelli che portano un cromosoma Y si svilupperanno in figli.

I ricercatori sono stati in grado di distinguere tra i due tipi di spermatozoi grazie alla differenza nell'espressione genica. Il cromosoma Y porta pochi geni mentre il cromosoma X ne porta molti. Hanno scoperto che quasi 500 geni sono attivi solo negli spermatozoi portatori di X, inclusa una coppia di recettori chiamati recettore Toll-like 7 e 8 (TLR7/8) che sono stati utilizzati nell'esperimento.

I ricercatori hanno trattato lo sperma di topo con una sostanza chimica che si legava ai recettori e rallentava il movimento degli spermatozoi, senza influire sulla loro capacità di fertilizzare. La procedura è stata completamente invertita rimuovendo la sostanza chimica.

Utilizzando fecondazione in vitro (FIV) con i nuotatori più veloci (gli spermatozoi del cromosoma Y) ha portato a cucciolate di topi che erano per il 90% maschi. Utilizzando i nuotatori più lenti (quelli che trasportano il cromosoma X) ha portato a cucciolate che erano per l'81% femmine.

Finora, non sono stati trovati marcatori specifici per gli spermatozoi X o Y, secondo il dottor James Turner, capo del laboratorio di Biologia dei Cromosomi Sessuali presso il Francis Crick Institute.

"La scoperta di una proteina che segna solo gli spermatozoi X è davvero sorprendente, quindi la massima priorità sarà riprodurre questa scoperta e capire perché questa proteina rappresenta l'eccezione alla regola."

Rispetto ad altre procedure di selezione del sesso, questo metodo è molto più economico, semplice e meno rischioso. Potrebbe semplificare notevolmente il processo di selezione del sesso per la fecondazione in vitro o l'inseminazione artificiale. La selezione del sesso negli esseri umani è illegale nel Regno Unito.

Il coautore della ricerca presso l'Università di Hiroshima, in Giappone, Masayuki Shimada, ha riconosciuto che, nonostante la sua utilità in agricoltura, la selezione del sesso è ancora un argomento ampiamente dibattuto e contestato negli esseri umani. "L'espressione differenziale dei geni recettori da parte dei due cromosomi sessuali fornisce la base per un metodo nuovo e potenzialmente molto utile per separare gli spermatozoi X e Y e abbiamo già avuto successo nella produzione selettiva di maschi o femmine nei bovini e nei suini con questo metodo," ha spiegato. "Tuttavia, l'uso di questo metodo nella tecnologia riproduttiva umana è al momento speculativo e comporta significative questioni etiche non influenzate dall'utilità di questa nuova tecnica."

"Questo documento è molto interessante perché mette in evidenza le differenze fisiologiche intrinseche tra gli spermatozoi portatori di cromosomi X e Y in laboratorio," ha detto il Professor Allan Pacey, Professore di Andrologia all'Università di Sheffield.

"Tuttavia, fino ad oggi, gli esperimenti sono stati eseguiti solo sullo sperma dei topi da laboratorio e non sappiamo se questo effetto si manifesterebbe nello sperma di altri animali, come il bestiame (dove produrre più femmine è importante per le mandrie da latte) o negli esseri umani, dove i futuri genitori potrebbero desiderare un figlio di un sesso specifico (anche se attualmente è illegale nel Regno Unito). Tuttavia, i dati suggeriscono che gli spermatozoi sono cellule molto più complesse di quanto avessimo precedentemente consapevolezza e che abbiamo ancora molto da imparare su di loro."

Questo studio è stato pubblicato in PLOS Biology.