به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، این مطالعه یکی از مهم‌ترین دستاوردهای زیست‌پزشکی دهه اخیر به شمار می‌رود، زیرا نه تنها مفاهیم بنیادی درک ما از فرایند تشکیل گامت‌ها را گسترش می‌دهد، بلکه مسیر تازه‌ای برای درمان ناباروری، سقط‌های مکرر و بیماری‌های ژنتیکی باز می‌کند. پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین سلولی و ژنتیکی توانستند فرآیند تقسیم کروموزومی را به‌طور مصنوعی شبیه‌سازی کنند و از سلول‌های پوست، تخمک‌هایی با ویژگی‌های عملکردی تولید کنند. هرچند هنوز تا کاربرد بالینی و تولد انسان از این روش راهی طولانی در پیش است، اما اثبات امکان‌پذیری چنین فرآیندی نشان می‌دهد که سلول‌های بدن، برخلاف گذشته، محدود به نقش طبیعی خود نیستند و با هدایت مناسب می‌توانند به سلول‌هایی با کارکردهای کاملاً متفاوت تبدیل شوند. این پژوهش دروازه‌ای نو برای علم زیست‌شناسی تکوینی و پزشکی باز می‌کند و ممکن است در آینده سرآغاز رویکردهای تازه‌ای در تولیدمثل، ژنتیک و درمان بیماری‌های ارثی باشد.

تاریخچه

ناباروری یکی از چالش‌های مهم پزشکی در سطح جهان است که میلیون‌ها نفر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به طور رسمی، ناباروری به ناتوانی در دستیابی به بارداری موفق پس از دوازده ماه تلاش مستمر گفته می‌شود و می‌تواند دلایل متعددی داشته باشد. از جمله این دلایل مشکلات مربوط به گامت‌ها هستند، چه اسپرم، چه تخمک، یا ترکیبی از هر دو. همچنین عواملی مانند بیماری‌هایی چون سرطان یا کاهش کیفیت و کمیت اووسیت‌ها با افزایش سن می‌توانند منجر به ناباروری شوند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌هایی در حوزه سلول‌های بنیادی و فناوری‌های تولیدمثل حاصل شده است. یکی از روش‌های امیدبخش تولید گامت در محیط آزمایشگاه (IVG) است که با استفاده از ماده ژنتیکی خود فرد می‌توان گامت‌ها را تولید کرد. این تکنیک تاکنون در مدل‌های حیوانی مانند موش‌ها موفقیت‌آمیز بوده، اما در انسان هنوز به سطح عملی نرسیده است. یکی از روش‌های مرتبط با IVG، انتقال هسته سلول سوماتیک (SCNT) است که در آن هسته یک سلول تخمک با هسته یک سلول بدنی جایگزین می‌شود. این روش چالش‌های خود را دارد، مهم‌ترین آن اضافه بودن کروموزوم‌ها است، زیرا یک گامت طبیعی حاوی بیست و سه کروموزوم است، در حالی که یک سلول ایجادشده با SCNT دارای چهل و شش کروموزوم است. این مشکل نیازمند توسعه روش‌های نوین برای حذف کروموزوم‌های اضافی بود.

شیوه مطالعاتی

تیمی به سرپرستی نوریه مارتی-گوتیرز، زیست‌شناس بالینی از دانشگاه علوم سلامت اورگن، تکنیکی نوآورانه به نام میتومیو‌زیس ارائه کردند. این تکنیک یک فرایند مصنوعی است که تقسیم سلولی طبیعی را شبیه‌سازی می‌کند و به تخمک اجازه می‌دهد تا نیمی از کروموزوم‌های خود را حذف کند تا هاپلوئیدی حاصل شود. فرآیند مطالعه به این شکل انجام شد: ابتدا هسته سلول پوستی از والد داوطلب استخراج شد و سپس به یک اووسیت اهداکننده منتقل شد که هسته اصلی آن حذف شده بود. تخمک بازساخته شده تحریک شد تا نیمی از کروموزوم‌های خود را دفع کند و هاپلوئیدی حاصل شود. تخمک‌ها سپس با اسپرم والد دیگر بارور شدند تا زیگوت دایپلوئید ایجاد شود. در مرحله بعد، اووسیت‌ها تحت نظر گرفته شدند تا مراحل اولیه تقسیم سلولی و تشکیل بلاستوسیت بررسی شود. در این مطالعه، هشتاد و دو اووسیت عملکردی از تخمک‌ها و سلول‌های پوستی داوطلبان ایجاد شد و سپس با اسپرم اهداکننده بارور شدند.

نتایج

نتایج آزمایشات اولیه نشان داد که بیشتر اووسیت‌ها در مرحله تقسیم چهار تا ده سلولی متوقف شدند. تنها حدود نه درصد از اووسیت‌ها توانستند به مرحله بلاستوسیت برسند. اگرچه این نرخ موفقیت پایین بود، اما اولین اثبات عملی امکان‌پذیری تکنیک میتومیو‌زیس به شمار می‌رود. بلاستوسیت‌های تولیدشده نشانه‌هایی از ناهنجاری‌های کروموزومی داشتند، زیرا دفع کروموزوم‌های اضافی در میتومیو‌زیس به صورت تصادفی انجام می‌شد. این موضوع، یکی از مهم‌ترین چالش‌های بعدی برای توسعه روش است. به گفته دکتر پائولا آماتو، متخصص زنان و زایمان و اندوکرینولوژی تولیدمثل، مگر اینکه جنین حاوی تعداد طبیعی کروموزوم‌ها باشد، یعنی یکی از هر بیست و سه جفت، جنین به طور طبیعی رشد نمی‌کند و منجر به تولد نوزاد سالم نخواهد شد.

دستاورد

این مطالعه موفق شد برای اولین بار نشان دهد که DNA سلول‌های بدنی معمولی می‌تواند در تخمک قرار گیرد، فعال شود و کروموزوم‌های خود را نصف کند، شبیه فرایندی که به طور طبیعی تخمک و اسپرم ایجاد می‌کنند. برخی از دستاوردهای مهم این تحقیق شامل اثبات امکان استفاده از ماشین‌آلات سلولی تخمک بالغ برای بازبرنامه‌ریزی سلول‌های سوماتیک بدون نیاز به ماه‌ها کشت سلولی، ایجاد مسیر جدید برای تولید تخمک‌ها با حداقل تغییرات ژنتیکی و اپی‌ژنتیکی و ارائه شواهد اولیه که می‌تواند به ایجاد سلول‌های شبیه تخمک یا اسپرم برای کسانی که گزینه دیگری ندارند کمک کند، است.

یینگ چئونگ، متخصص باروری از دانشگاه ساوت‌همپتون، معتقد است که این تحقیقات می‌تواند در آینده نحوه درک ما از ناباروری و سقط جنین را متحول کند و شاید روزی در را برای کسانی که هیچ گزینه‌ای ندارند باز کند.

گام بعدی

با وجود موفقیت اولیه، اصلاح این تکنیک و افزایش نرخ موفقیت نیازمند حداقل یک دهه تحقیقات بیشتر است. چالش‌های اصلی شامل کاهش ناهنجاری‌های کروموزومی، بهبود فرآیند میتومیو‌زیس برای اطمینان از حذف درست کروموزوم‌ها، افزایش نرخ تبدیل اووسیت‌ها به بلاستوسیت، توسعه شرایط آزمایشگاهی بهینه برای رشد جنین‌های اولیه و مطالعات اخلاقی و قانونی برای تعیین چارچوب‌های مناسب است. پس از رفع چالش‌ها، این روش می‌تواند راهکاری برای درمان ناباروری شدید و تولید گامت برای بیماران فاقد تخمک یا اسپرم مناسب باشد. به گفته آماتو، تیم تحقیقاتی در حال کار روی روش‌هایی است که جفت‌گیری و جداسازی کروموزوم‌ها را بهینه کند تا تعداد طبیعی کروموزوم‌ها در جنین‌های حاصل تضمین شود. این تحقیق نشان داد که میتومیو‌زیس یک مسیر عملی و قابل پیگیری برای تولید تخمک انسانی از سلول‌های پوست است و می‌تواند پایه‌ای برای تحقیقات گسترده‌تر در آینده باشد.

پایان مطلب/.