Spermatozoidų nustatymas galėtų padėti kovoti su nevaisingumu

Primary tabs

Ne visa sperma susidaro vienodai. Pirmasis genetinis individualių spermos ląstelių palyginimas atskleidė kokios skirtingos jos gali būti. Technologija, naudojama tiriant šias mažytes ląsteles, taip pat gali būti pritaikyta vėžio studijavimui, ir leisti gydytojams tikrinti kiaušinėlius dėl apvaisinimo mėgintuvėlyje.

Norėdami ištirti kiek atmainų yra vieno vyro spermoje, Stephen Quake, Jianbin Wang ir jų kolegos Stanfordo universitete Kalifornijoje palygino vienos sėklos mėginio ląsteles. Pavienių ląstelių nagrinėjimas yra neabejotinai sudėtingas procesas: „Žodžiais sunku išreikšti kokie sunkūs yra bandymai, atliekami su pavienėmis ląstelėmis”, - teigia Adam Auton, iš Alberto Einšteino Medicinos koledžo Niujorke. Norint atlikti genetinės eilės nustatymą, reikia padaryti genų kopijas ląstelėje, kad analizei užtektų medžiagos. Junginiai, reikalingi šalutinių cheminių reakcijų padidinimui, gali dar labiau pasunkinti tyrimą.

Norėdami išspręsti šią problemą, Quake komanda patalpino bandymą į mikrofluidinį lustą – maždaug 3 kvadratinių centimetrų dydžio prietaisą apdengtą mažyčiais kanalais ir vožtuvais. Į lusto kanalus, tyrėjų grupė įleido skysčio mėginį, susidedantį iš vieno vyro spermos ląstelių. Vožtuvėliai buvo nustatyti siekiant atskirti 91 spermos ląsteles į atskiras ertmes. Grupė mokslininkų tuomet padidino genus kiekvienoje ląstelėje.

Mūsų genomai susideda iš 23 chromosomų porų. Spermos ląstelė pagaminama proceso, vadinamu mejoze, metu; tuomet chromosomų dalys maišosi tarpusavyje – šis procesas vadinamas rekombinacija. Tai reiškia, kad genų eilės seka kiekvienoje spermos ląstelėje nedaug skiriasi. Manoma, jog šis procesas iš dalies lemia brolių ir seserų genetinius pakitimus. Rekombinacija taip pat vyksta kitose kūno ląstelėse, pavyzdžiui, tai padeda imuninėms ląstelėms greitai prisitaikyti ir atpažinti naujus patogenus. Taip pat yra tam tikri „karštieji taškai“, kur dažnai įvyksta rekombinacija. Komandos analizė atskleidė, kad chromosomos kai kuriose spermos ląstelėse susijungė nenumatytose zonose. Quake komanda sugebėjo ištirti kiekvieną iš 91 spermos ląstelių genomų, siekdami pamatyti ar įvyko rekombinacija 1.2 milijonų pozicijų DNR. Rezultatai rodo, kad genetinio pakitimo procesas yra unikalus kiekvienoje spermos ląstelėje. Tai dar labiau padidina genetinę įvairovę tarp brolių ir seserų.

Anksčiau minėtoji mikrofluidinė technika galėtų būti panaudota rekombinacijos problemų diagnozavimui, nes pastarosios dažnai laikomos viena iš vyrų nevaisingumo priežastimi, teigia Wang. Ankstesni tyrimai parodė, kad per daug arba per mažai rekombinacijos gali sukelti nevaisingumą. Anot Wang, tai vienas iš būdų išsiaiškinti ar rekombinacija yra problema. Wang tiki, kad ši metodika padėtų renkantis kiaušinėlius apvaisinimui mėgintuvėlyje (IVF). Kiekviena kiaušinėlio ląstelė yra pagaminama kartu su kitomis trimis nefunkcionuojančiomis ląstelėmis, kurios susideda iš to paties genetinio kodo, bet nesusiformuoja į kiaušinėlius. „Mes galime pasinaudoti tomis ląstelėmis, siekdami išanalizuoti kiaušinėlio genomą ir nuskenuoti dėl genetinių ligų“, - teigia Wang. Šiuo metu nedaug kiaušinėlių skenuojami tokiu būdu, nes dabartiniai metodai yra pakankamai sunkūs. Tyrėjų naudojamas metodas gali palengvinti šį procesą.

„Tai puikus pasiekimas“, - teigia Auton, kuris nedalyvavo tyrime. „Žmonės ir anksčiau tyrinėjo pavienes ląsteles, bet tai pirmas kartas, kai mes galime pažvelgti į sudėtines pavienes ląsteles“. Auton mano, jog naujasis metodas galėtų būti naudingas tiriant vėžines ląsteles. „Kiekvienas vėžys yra šiek tiek kitoks“, - teigia jis. Jei mokslininkai gali tirti atskiras naviko ląsteles, jie taip pat gali greičiau suvokti, kurie genai buvo suardyti mutacijos, ir tokiu būdu sukurti gydymo metodus.

Facebook komentarai: