Tutkijat selvittävät, miksi niin monet IVF-alkiot eivät kehity

Alkioiden valinta IVF:ään. (Tieteellinen valokuvakirjasto - ZEPHYR/Getty Images)

Se, että ihmisen munasolu hedelmöitetään, ei tarkoita, että alkio selviäisi syntymään asti. Ensimmäisinä hedelmöitysviikkoina voi vielä mennä pieleen paljon.

Kun hedelmöitetty munasolu alkaa ensin jakautua, sen on kopioitava koko genominsa – siinä on kaikki soluun tallennetut DNA-ohjeet – jotta kumpikin tuloksena oleva solu voi saada tarkan kopion. Tämä prosessi on toistettava täydellisesti joka kerta, kun solu jakautuu.

Mutta joskus siitä voi puuttua kromosomi tai tehdä siitä ylimääräinen kopio.



Tiedemiehet eivät vieläkään ole varmoja, miksi tätä tapahtuu niin usein varhaisissa alkioissa, mutta he ovat lähestymässä mysteeriä.

'Genomin monistaminen on haastava tehtävä varhaiselle alkiolle' selittää solubiologi Dieter Egli Columbian yliopistosta.

Ihmisen lisääntyminen on kaukana täydellisestä. Luonnollisen lannoituksen ensimmäisinä viikkoina a merkittävä silti kiistanalainen alkioiden prosenttiosuus ei istu kohdun limakalvoon.

Koeputkihedelmöitys, jossa munasolu hedelmöitetään laboratoriossa, on vielä tehottomampaa. Riippuen henkilön iästä, 4-50 prosentin välillä keinotekoisesti hedelmöitettyjen munasolujen istuttumista ja synnytystä.

Laboratoriossa useimmat hedelmöittyneet munat lakkaavat kehittymästä muutaman päivän kuluttua ja noin 60 prosenttia heillä on epänormaali määrä kromosomeja.

Nämä kromosomipoikkeavuudet ovat suurin syy ihmisalkioiden kehityshäiriöihin, mutta näiden varhaisten geneettisten virheiden alkuperää ei tunneta hyvin.

Virheitä kromosomien replikaatiossa on arveltu tapahtuvan replikaation viimeisissä vaiheissa, kun solua puretaan kahdeksi identtiseksi tytärsoluksi – yksi kromosomi päätyy väärään soluun jättäen kaksi kopiota yhteen soluun ja puuttuvan kromosomi toisessa solussa.

Mutta uusi tutkimus viittaa siihen, että ongelma voi alkaa jopa aikaisemmin.

Tutkijat uskovat, että jotkin kromosomipoikkeavuudet voivat syntyä solun jakautumisen aivan ensimmäisistä vaiheista, kun solu vielä kopioi geneettistä materiaaliaan. Laboratoriossa tutkijat havaitsivat petrimaljoissa kasvatetuissa ihmisalkioissa jo merkkejä spontaaneista DNA-vaurioista jo ennen kuin solut ovat jakautuneet kunnolla.

Geneettiset kohdat, jotka eivät replikoitu kunnolla, voivat aiheuttaa kromosomin katkeamisen tai katkeamisen. Harvemmin replikaatiovirheet vaikuttavat mekanismiin, joka vetää kromosomit erilleen, mikä johtaa väärään määrään kromosomeja kussakin tuloksena olevassa tytärsolussa.

Myöhempi solujen jakautuminen voi sitten jatkaa näitä virheitä. Ja jos virheet päätyvät tarpeeksi soluihin, se voi lopulta johtaa alkion kuolemaan.

Tutkijat eivät ole vielä varmoja, mikä alun perin laukaisee spontaanin DNA-vaurion, mutta he uskovat, että sillä on jotain tekemistä DNA:ta ympäröivien esteiden kanssa, kuten geenien käynnistämisestä ja sammuttamisesta vastaavien molekyylien häiriöistä.

Esimerkiksi kaksoisjuosteen spontaani katkeaminen voi hidastaa tai pysäyttää solujen jakautumisen, mikä johtaa kromosomipoikkeavuuksiin. Kirjoittajat eivät kuitenkaan voi olla varmoja, olivatko nämä muutokset munasolussa tai siittiössä ennen hedelmöitystä vai ilmaantuivatko ne sen jälkeen.

'Tämä on suurelta osin jäänyt huomiotta aiemmissa tutkimuksissa - koska miksi alkio sallisi genomin eheyden vaarantamisen, kun tämä on niin kriittinen vaatimus normaalille kehitykselle?' selittää Ne.

Jos tutkijat pystyvät selvittämään, mitä DNA-vaurion merkkejä varhaisessa alkiossa on otettava huomioon, IVF voisi jonain päivänä tulla paljon tehokkaammaksi. Jos solu ei monista DNA:taan kunnolla solun jakautumisen ensimmäisissä vaiheissa, sitä ei luultavasti kannata istuttaa.

'Monet hedelmällisyyshoitoa saavat naiset tarvitsevat useita IVF-jaksoja tullakseen raskaaksi, ja jotkut eivät tule koskaan raskaaksi.' sanoo hedelmällisyysasiantuntija Jenna Turocy Columbian yliopistosta.

'Tämä ei ole vain valtavan kallista, vaan se on henkisesti rasittavaa.'

Kirjoittajat toivovat, että jonain päivänä he voivat tehdä avusteisesta lisääntymisestä vähemmän sydäntä särkevän prosessin mahdollisille vanhemmille.

Tutkimus julkaistiin vuonna Cell .

Meistä

Riippumattomien, Todistettujen Tosiasioiden Julkaiseminen Terveys-, Avaruudesta, Luonteesta, Tekniikasta Ja Ympäristöstä.