به گزارش ایسنا، به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه کلمبیا (Columbia University)، تخمک بارورشده انسان، تضمینی برای موفقیت باروری نیست. رشد بیشتر جنین‌ها متوقف می‌شود و آنها طی چند روز پس از لقاح از بین می‌روند؛ معمولا به این دلیل که تعداد کروموزوم‌های آنها غیرطبیعی است. اکنون، پژوهشگران کالج پزشکان و جراحان واگلوس (VP&S) در دانشگاه کلمبیا دریافته‌اند که بیشتر این اشتباهات، ناشی از خطاهای خودبه‌خودی در همانندسازی DNA طی نخستین مرحله تقسیم سلولی است.

یافته‌های این پژوهش، اطلاعات جدیدی را در مورد بیولوژی اولیه تولید مثل انسان ارائه می‌دهند و در بلندمدت می‌توانند به بهبود میزان موفقیت "لقاح مصنوعی" (IVF) کمک کنند.

چالشی برای جنین‌ها

تقریبا ۲۴ ساعت پس از بارور شدن تخمک انسان، فرآیند تقسیم سلولی آغاز می‌شود. طی فرآیند تقسیم سلولی، کل ژنوم باید تکثیر شود. سپس، مجموعه‌های تکراری کروموزوم‌ها باید جدا شوند تا هر سلول دختر، یک مجموعه کامل را دریافت کند.

در بسیاری از جنین‌های انسان که با روش لقاح مصنوعی ایجاد شده‌اند، مشکلی پیش می‌آید و برخی از سلول‌های درون جنین، کروموزوم‌های بسیار کم یا بسیار زیادی دارند. دکتر دیتر اگلی (Dieter Egli)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: تکثیر ژنوم، یک کار چالش‌برانگیز برای جنین است.

مدت‌هاست که پژوهشگران این نظریه را مطرح کرده‌اند که خطاها در مرحله نهایی تقسیم سلولی رخ می‌دهند؛ یعنی زمانی که مجموعه‌های تکراری کروموزوم‌ها به دو سلول دختر یکسان تبدیل می‌شوند. بیشتر موارد شکست خوردن، به مشکلاتی نسبت داده می‌شوند که به "دوک تقسیم" (microtubule spindle) مربوط است. دوک تقسیم، ساختاری است که دو مجموعه کروموزوم را از هم جدا می‌کند.

بررسی‌های دکتر اگلی نشان داد که ناهنجاری‌های کروموزومی، ناشی از خطاهایی هستند که خیلی زودتر در فرآیند تقسیم سلولی و هنگام تکرار DNA ژنوم رخ می‌دهند. بررسی‌های او نشان می‌دهند که اگر DNA دقیقا کپی نشود، دوک تقسیم عمل نمی‌کند و تعداد اشتباهی از کروموزوم‌ها را در هر سلول دختر قرار می‌دهد. هنگامی که تکثیر DNA غیرطبیعی باشد، دوک تقسیم به طور طبیعی عمل نمی‌کند.

اگلی گفت: این پرسش در پژوهش‌های پیشین تا حد زیادی نادیده گرفته شده است که چرا جنین اجازه می‌دهد یکپارچگی ژنوم به خطر بیفتد؛ در حالی که این یک نیاز حیاتی برای رشد طبیعی است. اگرچه این پژوهش‌ها روی جنین‌های ایجادشده در پتری دیش انجام شد، اما همین مشکلات ممکن است به شکست خوردن جنین‌های ایجادشده در تولید مثل طبیعی انسان منجر شوند.

سرنخ‌هایی برای منبع خطاهای DNA

به نظر می‌رسد که خطاهای کپی DNA در جنین‌ها، از موانع درون مارپیچ دوگانه DNA سرچشمه می‌گیرند. اگرچه دلیل دقیق این موانع هنوز مشخص نیست، اما این موانع به توقف تکثیر DNA منجر می‌شوند که شکست خوردن DNA و تشکیل تعداد غیرطبیعی کروموزوم‌ها را در پی دارد.

پژوهشگران دریافتند که خطاهای خودبه‌خودی DNA می‌توانند طی نخستین چرخه تقسیم سلولی در جنین انسان و همچنین در تقسیمات بعدی سلول رخ دهند. اگر تعداد زیادی سلول در جنین اولیه تحت تأثیر ناهنجاری‌های کروموزومی قرار بگیرند، جنین نمی‌تواند بیشتر رشد کند.

لقاح مصنوعی

بیشتر جنین‌های انسانی که با لقاح مصنوعی ایجاد می‌شوند، طی چند روز پس از لقاح، رشد خود را متوقف می‌کنند. این ناکارآمدی رشد، مانعی بر سر راه درمان‌های موفق باروری است.

جنا توروسی (Jenna Turocy)، از پژوهشگران این پروژه گفت: بسیاری از زنانی که تحت درمان باروری قرار می‌گیرند، برای باردار شدن نیاز به چندین چرخه لقاح مصنوعی دارند و برخی از آنها هرگز باردار نمی‌شوند. این کار نه تنها بسیار پرهزینه است، بلکه از نظر عاطفی نیز هزینه دارد.

پژوهشگران در حال برنامه‌ریزی برای تحقیقات بیشتری هستند که به بررسی آسیب DNA طی فرآیند تکثیر می‌پردازند. آنها امیدوارند که تغییرات طبیعی و بیماری‌زا را در زایایی انسان درک کنند. این مطالعات در بلندمدت ممکن است به ارائه روش‌هایی برای کاهش خطر ناهنجاری‌های ژنتیکی و آسیب‌دیدگی جنین افرادی بیانجامند که تحت روش لقاح مصنوعی قرار دارند.

این پژوهش، در مجله Cell به چاپ رسید.

انتهای پیام