به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، زمانی که تخمک انسان بارور می‌شود به این معنی نیست که جنین تا زمان تولد زنده می‌ماند. بنابراین باید دانست که تخمک بارور شده تضمینی برای موفقیت باروری نیست. زیرا در چند هفته اول بارداری، عوامل زیادی ممکن است مانع زنده مانی جنین شود و به همین خاطر اکثر جنین‌ها رشد خود را متوقف می‌کنند و طی چند روز پس از لقاح از بین می‌روند، معمولاً به این دلیل که تعداد کروموزوم‌های غیرطبیعی دارند. این یافته‌ها بینش جدیدی را در مورد بیولوژی اولیه تولید مثل انسان ارائه می‌دهد و در آینده می‌تواند منجر به بهبود میزان موفقیت لقاح آزمایشگاهی (IVF) شود. این مطالعه در 19 ژوئیه در مجله Cell منتشر شد.

ناهنجاری کروموزومی ناشی از فرایند تقسیم سلولی

هنگامی که یک تخمک بارور شده برای اولین بار شروع به تقسیم می‌کند، باید کل ژنوم خود را دوباره بسازد تا هر یک از دو سلول حاصل از تقسیم بتواند یک نسخه دقیق را دریافت کند. این فرآیند باید هر بار که یک سلول تقسیم می‌شود، بی‌نقص تکرار شود، اما گاهی اوقات، ممکن است سلول‌های دختری در حین جداشدن، یک کروموزوم را از دست بدهد یا یک کپی اضافی از یک کروموزوم را داشته باشد. دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که چرا این اتفاق در جنین‌های اولیه رخ می‌دهد، با این حال آنها در حال نزدیک شدن به این راز این اتفاق هستند.

دیتر اگلی، زیست شناس سلولی از دانشگاه کلمبیا، در این خصوص توضیح داد که: «تکثیر ژنوم یک کار چالش برانگیز برای جنین اولیه است. بنابراین هنوز تا برخورداری از فرایند کامل و بدون نقص تولید مثل انسان، فاصله زیادی داریم. زیرا در چند هفته اول بعد از انجام فرایند لقاح طبیعی، درصد قابل توجهی و در عین حال بحث برانگیز از جنین‌ها موفق به لانه گزینی در پوشش رحم نمی‌شوند.

 مدت‌هاست که محققان این نظریه قدیمی را مطرح کرده‌اند که خطاها در مرحله نهایی تقسیم سلولی رخ می‌دهند، زمانی که مجموعه‌های تکراری کروموزوم‌ها بین دو سلول دختر یکسان جدا می‌شوند. بیشتر این نقص‌ها به مسائل مربوط به دوک میکروتوبول، دستگاهی که دو مجموعه کروموزوم را از هم جدا می کند، نسبت داده می‌شود.

کار چالش برانگیز برای جنین های اولیه

تقریباً 24 ساعت پس از بارور شدن تخمک انسان، فرآیند تقسیم سلولی آغاز می‌شود. در طول تقسیم سلولی، کل ژنوم ( 46 کروموزوم حاوی بیش از 3 میلیارد جفت باز DNA) باید به طور یکسان تکثیر شود، در ادامه این مجموعه‌های تکراری کروموزوم‌ها باید جدا شوند تا هر سلول دختری یک مجموعه کامل را دریافت کند.

در بسیاری از جنین‌های انسان که برای IVF ایجاد شده‌اند، مشکلی پیش می‌آید و برخی از سلول‌های درون جنین کروموزوم‌های بسیار کم یا بسیار زیادی دارند و این خود باعث آسیب  جنین می‌شود.

نتایج حاصل از لقاح آزمایشگاهی

 در طی لقاح آزمایشگاهی ( جایی که تخمک در محیط آزمایشگاه بارور می‌شود) بسته به سن فرد، بین 4 تا 50 درصد از تخمک‌های حاصل از لقاح مصنوعی زمانی که کاشته می‌شوند، به تولد می‌رسند. درآزمایشگاه، اکثر تخمک‌های بارور شده پس از چند روز رشد خود را متوقف می‌کنند زیرا حدود 60 درصد از آنها دارای تعداد غیرطبیعی کروموزوم هستند. باید بدانیم که این ناهنجاری‌های کروموزومی عامل اصلی اختلال در رشد جنین انسان هستند، اما هنوز منشأ این خطاهای ژنتیکی در تقسیمات اولیه سلولی به خوبی شناخته نشده است. ولی تصور می‌شود که این اشتباهات در آخرین مراحل همانندسازی کروموزوم‌ها رخ می‌دهد، زمانی که سلول تخم در حال تقسیم، به دو سلول دختری یکسان تقسیم شده و جدا می‌شود، زیرا اگر یک کروموزوم کم یا اضافه به هر سلول دختری برسد، منجر به ناهنجاری در ایجاد یک جنین طبیعی میشود، زیرا دو نسخه از کروموزوم در یک سلول باقی می‌ماند و یک سلول دیگر از یک کروموزوم محروم میشود. بنابراین هردو سلول غیر طبیعی هستند.

برخی از ناهنجاری‌های کروموزومی ممکن است قبل از تقسیم سلولی اتفاق بیفتد

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این مشکل می‌تواند در اوایل تقسیم سلولی شروع شود. زیرا محققان فکر می‌کنند که برخی از ناهنجاری‌های کروموزومی ممکن است از همان مراحل اولیه قبل از تقسیم سلولی، زمانی که سلول هنوز در حال تکثیر مواد ژنتیکی خود است، ایجاد شود. در این خصوص نتایج بدست آمده در محیط آزمایشگاه نشان داد که جنین‌های انسانی رشد یافته در ظروف پتری، حتی قبل از اینکه سلول‌ها به درستی تقسیم شوند، نشانه‌هایی از آسیب DNA را نشان می‌دهند. زیرا مشاهده شد که  این نواحی، مکان‌های ژنتیکی احاطه کننده DNA هستند که به درستی تکثیر نشده بودند، بنابرین همین نواحی در طی فرایند تقسیم سلولی باعث شکستن یا تکه تکه شدن کروموزوم‌ها می‌شوند و نکته مهم‌تر اینکه در این مطالعه گزارش شده که خطاهای مکانیسم‌های جداسازی سلول‌ها در مرحله آخر در ایجاد ناهنجاری تعدادی کروموزوم‌ها در هر سلول دختر تاثیرگذاری خیلی کمی دارند. زیرا می‌دانیم که این خطاهای اولیه ژنتیکی است به هر سلول منتقل شده و با ادامه تقسیمات نیز این خطاها ادامه می‌یابد، بنابراین اگر این اشتباهات به تعداد کافی از سلول‌ها برسد، در نهایت می‌تواند منجر به مرگ جنین شود.

عوامل محیطی احاطه کننده DNA  باعث آسیب آن می‌شوند

محققان هنوز مطمئن نیستند که در ابتدا چه چیزی باعث آسیب خود به خودی DNA می‌شود، اما فکر می‌کنند که عوامل محیطی احاطه کننده DNA با این موضوع ارتباط دارند،  از جمله این عوامل می‌توان به مولکول‌هایی که مسئول روشن و خاموش کردن ژن‌ها هستند، اشاره کرد.

 این مطالعات به طور دقیق نشان داد که ناهنجاری‌های کروموزومی ناشی از خطاهایی هستند که خیلی زودتر از فرآیند تقسیم سلولی، زمانی که DNA همانندسازی می‌شود، رخ می‌دهد، زیرا اگر DNA دقیقاً کپی نشود، دوک میتوکندری مربوط به جداسازی سلول‌ها نیز به خوبی عمل نمی‌کند و به همین سبب تعداد کروموزوم‌ها در هر سلول دختری دچار اشتباه می‌شود. بنابراین هنگامی که تکثیر DNA غیر طبیعی است، دوک جداسازی نیز به طور طبیعی عمل نمی‌کند. با این حال، هنوز نویسندگان نمی‌توانند با اطمینان کامل بگویند که آیا این تغییرات قبل از لقاح و در تخمک یا اسپرم وجود داشته است یا بعد از لقاح، در سلول تخم ظاهر شده است.

اگر سلول قبل از اولین تقسیم سلولی دارای آسیب ژنتیکی باشد، ارزش کاشت را ندارد

این موضوع تا حد زیادی در مطالعات قبلی نادیده گرفته شده است، زیرا سوالی در این جا مطرح است که چرا جنین اجازه می‌دهد که یکپارچگی ژنوم به خطر بیفتد در حالی که این یک نیاز حیاتی برای رشد طبیعی است؟ اگلی در پاسخ توضیح دادکه، اگر محققان بتوانند تشخیص دهند که چه علائمی از آسیب DNA در جنین اولیه باید مورد توجه قرار گیرد، روزی IVF می تواند بسیار کارآمدتر شود. بنابراین نتیجه‌ای که می‌توان گرفت این است که اگر سلول در همان مراحل اولیه تقسیم سلولی DNA خود را به درستی تکثیر نکند، احتمالاً ارزش کاشت را ندارد.

جنا توروسی، متخصص باروری از دانشگاه کلمبیا، می‌گوید: «بسیاری از زنانی که تحت درمان باروری قرار می‌گیرند، برای باردار شدن نیاز به دوره های متعدد IVF دارند و برخی دیگر اصلاً باردار نمی‌شوند». بنابراین این عدم موفقیت در باروری" برای زوج‌ها نه تنها بسیار گران است، بلکه از نظر احساسی نیز به آنها صدمات زیادی وارد می‌کند" نویسندگان امیدوارند که روزی بتوانند روش‌های کمک باروری را برای والدین آینده به فرآیندی بسیار آسان و با درصد موفقیت بالا تبدیل کنند.

محققان به این امید که تغییرات طبیعی و بیماری‌زا در رده زایا انسان درک کنند، در حال برنامه‌ریزی مطالعات بیشتری هستند که به بررسی آسیب DNA در طول تکثیر بپردازند، در آینده، این مطالعات ممکن است به روش‌هایی برای کاهش خطر ناهنجاری‌های ژنتیکی جنین برای بیماران تحت IVF منجر شود.

پایان مطلب/.