精子は磁性を帯びており、体内での体外受精が可能です。

胚は、卵子への遠隔誘導を可能にする磁石になった精子から作られました。この技術により体外受精を体内で行うことができるため、侵襲性が低く、成功率が高くなる可能性があります。

「私たちの究極のアイデアは、身体を自然の保育器として利用して、生体内で生殖補助医療を行うことです」とスペインのナノサイエンス研究所 CIC nanoGUNE のマリアナ・メディナ・サンチェス氏は言う。

精子の数や運動率が低い場合、卵子と受精するために卵管に入る精子が少なすぎるため、自然妊娠はより困難になります。体外受精では、精子を卵子とともにプレートに置くか、卵子に直接注入して胚を形成します。しかし、体外受精にはホルモン注射、採卵、胚移植が含まれ、侵襲的であり、不快な副作用が生じる可能性があります。多くの体外受精サイクルも失敗に終わります。その理由の一部は、精子と卵子が出会う人工的な環境や複数段階の操作が胚の生存率に影響を与える可能性があるためです。

これらの問題に対処するために、メディナ・サンチェス氏と彼女のチームは、女性の生殖器系を通って卵管に精子を送り込み、自然条件下で卵子を受精させる方法を開発したいと考えていました。彼らは、弱い外部磁場を使用して、精子を磁性にして体内に送り込むことができるようにすることにしました。 「通常の体外受精ワークフローに適合できる精子調製プロトコルを開発したかったので、体外受精の専門家に相談しました」とメディナ・サンチェス氏は言います。

このアプローチを試すために、彼らはウシ精子を酸化鉄とポリスチレンで作られた小さな磁気ビーズとインキュベートしました。各種子の頭に約 30 個のビーズが取り付けられているため磁石になり、尾は自由に動くことができます。試験の結果、磁気ビーズは精子の遊泳速度や全体的な健康状態に影響を及ぼさないことが示されました。

研究者らはその後、磁性を有するウシ精子を卵子と皿の中で培養したところ、磁性を持たない精子と同じ速度で健康な胚が形成されることが判明した。磁気ビーズは精子が卵子に入るときに精子から落ちただけで、初期胚の発育には影響を与えていないようだ。

最後に、研究チームは、外部磁場を使用して磁性シードをさまざまな方向に動かし、皿の中の卵に向かって誘導できることを示しました。

「これは本当にエキサイティングな進歩であり、優れた概念実証です」とオーストラリアのアデレード大学のケイリー・ダニング氏は述べています。 「しかし、これを臨床的に検討するには、まだいくつかのハードルを越えなければなりません。」これらには、磁性精子が実際に卵管に誘導され、実験皿の外で卵子を受精させることができること、そして、得られた胚が子宮内膜に正常に着床し、生きた健康な子孫を生み出すことができることを示すことが含まれている、と彼女は言う。

磁気ビーズは超音波で現れるため、体内の精子クラスターを確認しやすくなるはずだとメディナ＝サンチェス氏は言う。心強いことに、彼女のチームは、小さな磁気構造に埋め込まれた無傷の胚が、外部磁石を使用してマウスの卵管内に誘導できることをすでに示している。

磁性ビーズが精液から落ちると、体の老廃物処理システムによって自然に除去されなければなりませんが、それ以外の場合は、カテーテルに取り付けられた磁石を使用してポンプで排出することができるとメディナ＝サンチェス氏は言います。 「私たちはそれが非常に有望だと考えています」と彼女は言います。