چرا بسیاری از جنین‌های آزمایشگاهی رشد نمی‌کنند؟

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، دانشمندان با آزمایش ژنتیکی نزدیک به هزار جنین، دقیق‌ترین تحلیل را از سرنوشت جنین پس از لقاح آزمایشگاهی انسان ارائه کرده‌اند.

پژوهشگران با این مطالعه، دریافتند تقریباً نیمی از آن‌ها به دلیل خطا‌های ژنتیکی که پس از لقاح رخ می‌دهد، دچار توقف رشد شدند؛ کشفی که به حل چالش‌های پیش روی IVF و لقاح طبیعی کمک می‌کند.

این تحقیق نشان می‌دهد درمان‌های IVF را می‌توان با درک این اشتباهات ژنتیکی و تغییر بالقوه فرآیند IVF بهبود بخشید و راه‌های جدیدی را برای حفظ جنین‌ها با شروع رشد نشان می‌دهد.

توقف رشد جنین و پیامد‌های آن

تقریباً نیمی از جنین‌های مورد مطالعه به دلیل مشکلات ژنتیکی در مراحل اولیه رشد دچار توقف رشد شدند - بینش آشکاری که نشان می‌دهد می‌توان کاری کرد که تعداد بیشتری از نوزادان IVF بتوانند با تغییرات در روند درمان باروری، متولد شوند. یافته‌های منحصربه‌فرد داده‌های جنین‌های متوقف شده، همچنین به شناخت بهتر مراحل اولیه بارداری‌های طبیعی که هنوز تا حد زیادی مرموز باقی مانده است، منجر می‌شود.

«راجیو مک کوی» «Rajiv McCoy» نویسنده این پژوهش و استادیار زیست شناسی در دانشگاه جانز هاپکینز، می‌گوید: فکر می‌کنیم این در بارداری طبیعی نیز اتفاق می‌افتد، و به همین دلیل است که به طور متوسط چند ماه یا بیشتر طول می‌کشد تا مادر باردار شود. بسیار تعجب آور است که بیشتر این توقف رشد جنین‌ها نه از اشتباهات در تشکیل تخمک، بلکه از اشتباهاتی است که در تقسیم سلولی پس از لقاح رخ می‌دهد. این واقعیت که این خطا‌ها از تخمک نمی‌آیند نشان می‌دهد که شاید بتوان با تغییر روش انجام IVF، آن‌ها را کاهش داد.

محققان جان هاپکینز و کلینیک زنان لندن در انگلیس، جنین‌های IVF را که در عرض چند روز پس از لقاح رشد نکرده بودند، با جنین‌هایی که زنده مانده بودند، مقایسه کردند و به دنبال تفاوت‌های ژنتیکی گشتند.

درک اهمیت آزمایش ژنتیکی

مک کوی گفت: آزمایش ژنتیک معمولاً فقط روی جنین‌های IVF انجام می‌شود که زنده می‌مانند تا تصمیم بگیرند که کدام جنین به رحم منتقل شود. اما از دیدگاه زیست‌شناسی، اگر بخواهیم بفهمیم چه چیزی به این جنین‌ها اجازه زنده ماندن می‌دهد، باید همه جنین‌های دیگر را نیز آزمایش کنیم.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که چگونه برخی از جنین‌ها به درستی شروع به رشد می‌کنند در حالی که مواد ژنتیکی مادر از قبل در کنترل تقسیم سلولی تخمک قرار داده شده، اما زمانی که ژن‌های جنین کنترل می‌شوند دچار تزلزل و توقف می‌شوند.

پویایی کروموزوم در سلول‌های انسانی

سلول‌های انسانی معمولاً ۴۶ کروموزوم دارند که ۲۳ کروموزوم از هر والدین دریافت می‌کنند. این محققان کشف کردند جنین‌هایی که زنده نمی‌مانند با مجموعه ۴۶ کروموزومی رشد را شروع کردند، اما پس از تقسیم سلول ها، تعداد نادرستی از کروموزوم‌ها را منتقل کردند.

مک کوی گفت: این واقعاً مهم نیست که در همان ابتدا کروموزوم‌های اضافی از دست رفته داشته باشید، زیرا دستگاه مادری همه چیز را کنترل می‌کند. زمانی که ژنوم جنین روشن می‌شود، آن موقع است که همه چیز اشتباه می‌شود.

جنین‌های انسان در مراحل اولیه رشد، میزان غیرعادی بالایی از افزایش و از دست دادن کروموزوم را تجربه می‌کنند که به نام آنیوپلوئیدی شناخته می‌شود. دانشمندان برای دهه‌ها با غربالگری جنین‌های IVF، آنئوپلوئیدی را مورد مطالعه قرار داده اند و این اتفاقات ناگوار دقیقا علت از دست رفتن بارداری در انسان است.

مک کوی بر این باور است: از آنجایی که آنوپلوئیدی در بسیاری از گونه‌های دیگر نادر است، این یافته‌ها می‌تواند به توضیح دلیل رایج بودن شکست بارداری و سقط جنین در انسان کمک کند.

پیامد‌ها و اهداف آینده برای نتایج IVF

مک کوی گفت: آنئوپلوئیدی نمونه‌ای از نوع بسیار قوی انتخاب طبیعی است که در هر نسل در انسان وجود دارد. ممکن است این فقط یک ویژگی تولید مثل و رشد انسان باشد، اما پیامد‌هایی برای IVF دارد؛ بنابراین در دراز مدت، امیدواریم بتوانیم آزمایشات ژنتیکی و نتایج IVF را بهبود بخشیم.

محققان قصد دارند آزمایش‌های بیشتری را روی سلول‌های خاص از جنین‌های متوقف شده انجام دهند تا منشا کروموزوم‌ها را ردیابی کنند و ببینند آیا تقسیم‌های سلولی غیرطبیعی با ژنتیک مادر یا پدر مرتبط است یا خیر.

آن‌ها همچنین می‌خواهند به درک بهتری از اینکه آیا عواملی مانند ترکیب شیمیایی در ظرفی که جنین در آن رشد می‌کند می‌تواند شانس بقا را افزایش دهد یا خیر برسند.

«مایکل سامرز» «Michael Summers» یکی دیگر از نویسندگان این مقاله و مشاور پزشکی تولید مثل در کلینیک زنان لندن، گفت: ما به طور بالقوه می‌توانیم بسیاری از این موارد را با درک بیشتر در مورد ماشین‌هایی که باعث توقف رشد جنین می‌شوند، اصلاح کنیم. مشکل می‌تواند این باشد که ترکیب شیمیایی محیط کشت که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد به همه جنین‌ها اجازه رشد نمی‌دهد، این که تقسیم سلولی غیرطبیعی به دلیل فشار روی تخمک و جنین اولیه است که باعث تقسیم غیرطبیعی مرتبط با ناهنجاری‌های کروموزومی می‌شود.

این تحقیق اخیرا در مجله Genome Medicine منتشر شده است.