Experimental studies have shown that skeletal myoblast transplantation into an area of postinfarction left ventricular injury results in an increase of segmental contractile performance that could be related to transplanted myoblasts. Initial experience with autologous skeletal myoblast transplantation in patients with postinfarction myocardial injury has also been obtained. Patients who survived an acute myocardial infarction and were scheduled to undergo coronary artery bypass grafting were screened by means of dobutamine stress echocardiography and included into the study when no contractility changes within akinetic/dyskinetic segments were observed. Ten patients who gave informed consent were enrolled, and autologous myoblasts (satellite cells) were isolated from the skeletal muscle biopsy. Myoblast injections into the akinetic/dyskinetic area were performed after constriction of the anastomoses during the coronary artery bypass grafting procedure. Myoblast transplantations were performed after 3 weeks of in vitro culture in all patients. One patient died of a recent infarction at day 7 postoperatively because of a recent infarction in a remote area of the left ventricle. The left ventricular ejection fraction increased from 25% to 40% (mean, 35.2%) before the procedure to 29% to 47% (mean, 42.0%) during the 4-month visit (P <.05), and the effect was maintained throughout 12 months of follow-up. Sustained ventricular tachycardia was observed in 2 patients in the early postoperative period and in the other 2 patients after 2 weeks of follow-up. Prophylactic amiodarone infusion was used in the remaining 8 patients and prevented sustained ventricular tachycardia episodes. Autologous skeletal myoblast transplantation for the treatment of postinfarction heart failure is feasible. Our initial observations justify further research to validate this method in a clinical practice.

The genetic basis of nonobstructive azoospermia is unknown in the majority of infertile men.We performed array comparative genomic hybridization testing in blood samples obtained from 15 patients with azoospermia, and we performed mutation screening by means of direct Sanger sequencing of the testis-expressed 11 gene (TEX11) open reading frame in blood and semen samples obtained from 289 patients with azoospermia and 384 controls.We identified a 99-kb hemizygous loss on chromosome Xq13.2 that involved three TEX11 exons. This loss, which was identical in 2 patients with azoospermia, predicts a deletion of 79 amino acids within the meiosis-specific sporulation domain SPO22. Our subsequent mutation screening showed five novel TEX11 mutations: three splicing mutations and two missense mutations. These mutations, which occurred in 7 of 289 men with azoospermia (2.4%), were absent in 384 controls with normal sperm concentrations (P=0.003). Notably, five of those TEX11 mutations were detected in 33 patients (15%) with azoospermia who received a diagnosis of azoospermia with meiotic arrest. Meiotic arrest in these patients resembled the phenotype of Tex11-deficient male mice. Immunohistochemical analysis showed specific cytoplasmic TEX11 expression in late spermatocytes, as well as in round and elongated spermatids, in normal human testes. In contrast, testes of patients who had azoospermia with TEX11 mutations had meiotic arrest and lacked TEX11 expression.In our study, hemizygous TEX11 mutations were a common cause of meiotic arrest and azoospermia in infertile men. (Funded by the National Institutes of Health and others.).

Abstract Infertility is a heterogeneous condition, with genetic causes estimated to be involved in approximately half of the cases. High-throughput sequencing (HTS) is becoming an increasingly important tool for genetic diagnosis of diseases including idiopathic infertility, however, most rare or minor alleles revealed by HTS are variants of uncertain significance (VUS). Interpreting the functional impacts of VUS is challenging but profoundly important for clinical management and genetic counseling. To determine the consequences of population polymorphisms in key fertility genes, we functionally evaluated 11 missense variants in the genes ANKRD31, BRDT, DMC1, EXOI, FKBP6, MCM9, M1AP, MEI1, MSH4 and SEPT12 by generating genome-edited mouse models. Nine variants were classified as deleterious by most functional prediction algorithms, and two disrupted a protein-protein interaction in the yeast 2 hybrid assay. Even though these genes are known to be essential for normal meiosis or spermiogenesis in mice, only one of the tested human variants (rs1460351219, encoding p.R581H in MCM9 ), which was observed in a male infertility patient, compromised fertility or gametogenesis in the mouse models. To explore the disconnect between predictions and outcomes, we compared pathogenicity calls of missense variants made by ten widely-used algorithms to: 1) those present in ClinVar, and 2) those which have been evaluated in mice. We found that all the algorithms performed poorly in terms of predicting the effects of human missense variants that have been modeled in mice. These studies emphasize caution in the genetic diagnoses of infertile patients based primarily on pathogenicity prediction algorithms, and emphasize the need for alternative and efficient in vitro or vivo functional validation models for more effective and accurate VUS delineation to either pathogenic or benign categories. Significance Although infertility is a substantial medical problem that affects up to 15% of couples, the potential genetic causes of idiopathic infertility have been difficult to decipher. This problem is complicated by the large number of genes that can cause infertility when perturbed, coupled with the large number of VUS that are present in the genomes of affected patients. Here, we present and analyze mouse modeling data of missense variants that are classified as deleterious by commonly-used pathogenicity prediction algorithms but which caused no detectible phenotype when introduced into mice by genome editing. We find that augmenting pathogenicity predictions with preliminary screens for biochemical defects substantially enhanced the proportion of prioritized variants that caused phenotypes in mice. The results emphasize that, in the absence of substantial improvements of in silico prediction tools or other compelling pre-existing evidence, in vivo analysis is crucial for confident attribution of infertility alleles.

The gonadotropin treatment of infertile men may improve spermatogenesis and lead to sperm cell production, however, only a small fraction of treated patients positively responds to such therapy. To identify individual treatment prognostic biomarkers associated with responsiveness to gonadotropins, we compared the gene expression profiles of testicular oligobiopsies from 3 patients with non-obstructive azoospermia (NOA) who positively responded to therapy with a combination of human chorionic gonadotropin and recombinant follicle-stimulating hormone (hCG/rFSH) to those of 3 non-responders. We used Affymetrix Human Gene 1.0 ST microarrays. The results of the microarray evaluation were validated by the qPCR technique while gene variants of the HLA-DQB1 (major histocompatibility complex, class II, DQ beta 1) were subsequently sequenced. In our microarrays, we have identified most significantly 5 transcripts with different expression levels in responders versus non-responders groups. Our interest has been primarily focused on the transcript associated with the HLA-DQB1 gene. Because the expression of this gene was up-regulated in the non-responding patients and only patients with heterozygotic alleles of HLA-DQB1 turned out to be positive to gonadotropin therapy, we suggest that this gene may be a biomarker of potential significance for the gonadotropin treatment of male infertility. We also compared the testicular gene expression profile in one individual before and after gonadotropin treatment. In the re-biopsied sample, we have identified over 600 genes that showed differences in testicular expression; some of these genes are critical for spermiogenesis. Thus, we documented that the applied gonadotropins successfully stimulated the spermatogenetic wave in patients with NOA.