Juno, la proteina che fa incontrare ovulo e spermatozoo

I ricercatori del Wellcome Trust Sanger Institute hanno scoperto che le proteine che interagiscono sulla superficie dello spermatozoo e dell’ovulo sono essenziali per l’inizio della vita nei mammiferi. Queste proteine in pratica permettono il riconoscimento di ovulo e spermatozoo e potrebbero essere nuovi target per trattare l’infertilità.

La proteina Izumo visualizzata sullo sperma che riconosce l’uovo è stata identificata nel 2005 da ricercatori giapponesi che la chiamarono Izumo, ma la corrispettiva proteina dell’ovulo non era ancora stata scoperta.

Il gruppo del Wellcome Trust Sanger Institute ha identificato una singola proteina che agisce insieme con Izumo ed è necessaria per la fecondazione. La proteina è stata chiamata Juno, in onore della dea romana della fertilità e del matrimonio.

“Abbiamo risolto un mistero di lunga data in biologia individuando le molecole visualizzate sullo sperma e gli ovuli che devono legarsi fra di loro, al momento in cui siamo stati concepiti, dice il Dott. Gavin Wright, autore dell’Istituto Sanger. “Senza questa interazione essenziale, la fecondazione semplicemente non può accadere. Potremmo essere in grado di utilizzare questa scoperta per migliorare i trattamenti di fertilità e sviluppare nuovi contraccettivi.”

Gli scienziati hanno creato una versione artificiale della proteina Izumo e l’hanno impiegata per individuare il partner sulla superficie dell’uovo. Usando questo approccio, hanno scoperto che Izumo agisce sugli spermatozoi e Juno sulla superficie dell’uovo per avviare la fecondazione.

Il gruppo ha sviluppato topi che non avevano la proteina Juno sulla superficie degli ovuli. Questi topi erano sterili e le loro uova non si fondevano con lo sperma normalmente, evidenziando che la proteina Juno è essenziale per la fertilità nei topi femmina. Allo stesso modo, i topi maschi che mancavano della proteina Izumo erano sterili, evidenziando il loro ruolo essenziale nella fertilità maschile.

“L’abbinamento Izumo-Juno è la prima interazione essenziale nota per il riconoscimento spermatozoo – uovo in ogni organismo,” spiega la dottoressa Enrica Bianchi, del Wellcome Trust Sanger Institute. “L’associazione delle due proteine ​​è molto debole, il che probabilmente spiega perché è rimasta un mistero fino ad ora.

“Il lavoro precedente in laboratorio ci ha portato ad aspettarci l’interazione debole e questo ha poi guidato la progettazione dei nostri esperimenti, e con molta fatica, finalmente ha funzionato.”

Il gruppo ha scoperto che, dopo la fase iniziale della fecondazione, c’è una scomparsa improvvisa della proteina Juno dalla superficie dell’uovo, che diventa praticamente non rilevabile dopo soli 40 minuti. Questo potrebbe spiegare perché l’ovulo, una volta fecondato dal primo spermatozoo, spegne la sua capacità di riconoscere altri spermatozoi.

Ora i ricercatori si stanno chiedendo se i difetti nel recettore Juno siano una causa di infertilità.
Se lo fosse, allora un semplice test di screening genetico potrebbe contribuire a stabilire un giusto trattamento per le donne che lottano per concepire naturalmente, riducendo le spese e lo stress spesso coinvolti nei trattamenti di fertilità assistita.