Esplorazione delle aberrazioni cromosomiche X nelle cellule ovariche utilizzando l'ibridazione fluorescenza in situ

L’infertilità è un problema di salute del sistema riproduttivo maschile o femminile, che colpisce circa 186 milioni di individui in età riproduttiva in tutto il mondo¹. In almeno il 35% delle coppie infertili, l’infertilità è causata da un disturbo del sistema riproduttivo femminile². Ci sono molti fattori che possono causare infertilità femminile, come fattori genetici, anomalie del tratto genitale, disfunzione endocrina, malattie infiammatorie e trattamento iatrogeno³.

Le anomalie genetiche sono presenti in circa il 10% delle femmine infertili ^4,5. Di tutte le anomalie genetiche, le aberrazioni del cromosoma X sono la causa più comune di disgenesia ovarica². Diversi studi hanno riportato che le aberrazioni cromosomiche X nelle femmine con sindrome di Turner (TS) o sindrome Triple X sono associate a insufficienza ovarica prematura a causa di una perdita accelerata di cellule germinali o oogenesi compromessa ^6,7,8.

Le aberrazioni del cromosoma X possono essere suddivise in: 1) aberrazioni numeriche, in cui il numero di cromosomi X è diverso ma i cromosomi X sono intatti; e 2) aberrazioni strutturali, in cui il cromosoma X ha guadagnato o perso materiale genetico ^3,9. Le aberrazioni numeriche del cromosoma X sono più comuni delle anomalie strutturali e sono spesso causate da errori spontanei durante la divisione cellulare ^3,9. Quando un tale errore si verifica durante la meiosi, può portare a gameti aneuploidi e, infine, alla prole con aberrazioni cromosomiche in tutte le cellule. Quando i difetti cromosomici insorgono nelle cellule somatiche a causa di errori che si verificano durante la mitosi nelle prime fasi dell’ontogenesi, possono portare al mosaicismo. In questi individui sono presenti sia cellule con contenuto cromosomico X normale che cellule con aberrazioni cromosomiche X.

Nel 1980, una tecnica citogenetica chiamata ibridazione fluorescenza in situ (FISH) è stata sviluppata per visualizzare e localizzare specifiche sequenze di acido nucleico sui cromosomi ^10,11 in metafase e interfase. Questa tecnica utilizza sonde di DNA marcate con fluorescenza per legarsi a una sequenza specifica nel cromosoma, che può quindi essere visualizzata utilizzando un microscopio a fluorescenza.

Al giorno d’oggi, la FISH è ampiamente utilizzata come strumento diagnostico clinico ed è considerata il gold standard nel rilevare le aberrazioni cromosomiche¹⁰. Nel campo della medicina riproduttiva, l’analisi FISH sugli spermatozoi è stata utilizzata per ottenere informazioni sul contenuto cromosomico X degli spermatozoi nei maschi con aberrazioni cromosomiche numeriche o strutturali nelle cellule somatiche^12,13,14. Questi studi hanno dimostrato che i maschi con aberrazioni cromosomiche avevano maggiori probabilità di avere una maggiore frequenza di spermatozoi aneuploidi presenti nel loro sperma rispetto ai maschi con cariotipi normali^12,13,14.

A differenza degli spermatozoi, si sa molto poco sul contenuto cromosomico X delle cellule ovariche (inclusi ovociti, cellule granulosa/teca e cellule stromali) in individui con aberrazione cromosomica, così come le possibili conseguenze dell’aneuploidia di queste cellule sul loro potenziale riproduttivo. Una ragione importante per le scarse informazioni sul cariotipo delle cellule ovariche rispetto agli spermatozoi è il fatto che le donne devono sottoporsi a una procedura invasiva come una puntura del follicolo o un intervento chirurgico per ottenere ovociti o tessuto della corteccia ovarica. I gameti femminili sono, quindi, difficili da ottenere per scopi di ricerca.

Attualmente, uno studio di intervento osservazionale è in corso nei Paesi Bassi per esplorare l’efficacia della crioconservazione del tessuto ovarico nelle giovani donne con TS¹⁵. Un frammento del tessuto della corteccia ovarica della paziente era disponibile per identificare il contenuto cromosomico X delle cellule ovariche^16,17. Come parte dello studio, è stato sviluppato un nuovo metodo basato sulla FISH del tessuto dissociato della corteccia ovarica per determinare se le aberrazioni cromosomiche sono presenti nelle cellule ovariche nelle femmine portatrici di un’aberrazione cromosomica nelle cellule somatiche non ovariche, come i linfociti o le cellule buccali. Inoltre, è stato determinato anche l’effetto dell’aneuploidia nelle cellule ovariche sulla follicologenesi. A tal fine, è stato modificato un protocollo FISH stabilito che consente l’analisi delle sezioni istologiche del tessuto della corteccia ovarica dopo follicologenesi indotta artificialmente durante lo xenotrapianto a lungo termine in topi immunocompromessi. In questo studio, presentiamo due metodi basati sulla FISH per determinare il contenuto cromosomico X nelle cellule ovariche nel tessuto della corteccia ovarica non innestato e innestato in femmine con aberrazioni cromosomiche X, con l’obiettivo di migliorare la scienza di base su questo argomento.