Да ли се јаја која старе могу „подмладити“? Нови алат може помоћи да се отвори пут третманима који продужавају плодност
Научници су предузели важан корак ка разумевању зашто људска јајашца постају све склонија хромозомским грешкама како старе и да ли би се тај пад једног дана могао заобићи.
Истраживање, објављено у новембру у часопису Старење природеуводи нови алат који омогућава научницима да реплицирају промене које се виде у јајима током процеса старења. Техника, која користи јајне ћелије миша, не захтева од истраживача да чекају да мишеви остаре или да сакупе остарела људска јаја за проучавање, и омогућава им да се фокусирају на различите силе које би могле допринети опадању јајета.
Ово истраживање је у првим данима, али на крају, аутори студије се надају да би могло помоћи да се продуже репродуктивни прозори жена које планирају да имају децу касније у животу.
„Репродуктивно старење жена је главни извор неједнакости“, рекао је виши аутор студије Биниам Могессиедоцент на Медицинском факултету Универзитета Јејл. „Жене морају да доносе одлуке које мушкарци не морају да праве“ када је у питању одмеравање када да заснују породицу. Посебно, стопа од рођење млађе од 30 година сада има тренд опадања, док порођаји старијих од 30 година расту у САД Укратко, све више жена рађа бебе у старијим годинама, када стопа хромозомских абнормалности почиње да расте.
„Чак и ако можемо да продужимо овај репродуктивни период за три године, то би било толико важно за животе толиког броја људи“, рекла је Могесие за Ливе Сциенце.
Модел одлежаних јаја
Жене се рађају са све јајне ћелије оне ће икада носити, а временом се та јајашца ослобађају кроз менструални циклус. Јајне ћелије које тек треба да буду ослобођене висе у јајницима, где ће многе остати деценијама.
Око 30 година, ова залиха јаја на чекању показује нагли пораст анеуплоидија ризик, што значи да је већа вероватноћа да ће јајне ћелије носити абнормалан број хромозома — било више или мање од 46. Студије показују да је ризик од анеуплоидије јајета расте скоро експоненцијално након 35. годинеа затим поново скочи на 40 и 45. Ове хромозомске абнормалности могу допринети неплодности и губитку трудноће код жена, као и генетским поремећајима код деце, од којих неки могу изазвати тешку инвалидност или смрт.
Научници још увек нису сигурни зашто ризик од анеуплоидије толико расте са годинама. „Водећа теорија је да силе које држе ове хромозоме заједно, пре него што се раздвоје при оплодњи, те силе прогресивно нестају са годинама“, рекла је Могесие.
У различитим тачкама ћелијског циклуса јајета, сваки од његових хромозома садржи две „сестринске хроматиде“ које се држе заједно молекуларним лепком, а те сестре се касније раздвоје. Познато је да тај лепак слаби са годинама и тако доводи до проблема са одвајањем хроматида који доприносе анеуплоидији. Али то не говори целу причу; то не објашњава зашто видимо нагли пораст хромозомских грешака почевши од 30. године, рекла је Могесие.
Да би истражили ову мистерију, истраживачи су развили експерименталну поставку да изазову промене у јајима „слично старењу“ и посматрају како се јаја мењају након тога, користећи микроскопију високе резолуције са временским одмаком. Кључни део модела била је употреба система за уређивање гена ЦРИСПР да подеси критичну компоненту молекуларног лепка који држи хромозоме заједно: протеин који се зове РЕЦ8.
Ово подешавање је додало прекидач на РЕЦ8, а када се тај прекидач укључи, протеин би се разградио. Користећи овај систем, научници су могли чврсто да контролишу степен разградње РЕЦ8 у јајету, симулирајући шта би се природно дешавало током старења.
„Код животиња, то може потрајати годинама; код људи могу проћи деценије да се ови процеси појаве“, рекла је Могесие. Али нова техника „нам омогућава да то урадимо у року од 60 до 90 минута“.
Раније су Могесие и сарадници имали користио антитела да се петља са РЕЦ8 на сличан начин, али то је укључивало убризгавање антитела у деликатне јајне ћелије — избирљив и радно интензиван процес — а степен деградације је било тешко контролисати, приметио је Михалас. Неке предности новог система су да избегавате убризгавање јаја и можете много прецизније да подесите нивое РЕЦ8. „Прилично је елегантно“, рекла је.
Утире пут ка будућим третманима
Тим је показао да деградирање РЕЦ8 у различитом степену доводи до грешака у цепању хромозома и до анеуплоидије, као што бисте очекивали да видите у природно старим јајима. Ово им је такође омогућило да одреде одређени праг губитка РЕЦ8 при којем је стопа грешака изненада порасла.
Иако би губитак РЕЦ8 могао изазвати ове проблеме, научници знају да јајне ћелије опадају на додатне начине са годинама. Да би ово моделирао, тим се петљао са другим протеинима који су укључени у држање хромозома заједно, као и са филаментима који их растављају када дође време. Ове пертурбације су повећале стопу хромозомских грешака изнад онога што је виђено само са губитком РЕЦ8.
Узети заједно, ови резултати сугеришу да распад молекуларног лепка хромозома вероватно поставља сцену за анеуплоидију. Али изненадни скок који се види код људи у 30-им и 40-им годинама вероватно потиче од „синергистичког неуспеха“ више делова ове машинерије за раздвајање хромозома, рекао је тим.
Потребно је више истраживања да би се у потпуности разумео утицај старења на јаја, али би нови модел требало да омогући такав рад. „Модел миша обезбеђује доследност“, приметио је Михалас. С обзиром на етичке изазове и ограничења рада са људским јајима, „то је најбољи модел који имамо“, додао је Михалас.
Дугорочно, модел би се могао користити за скрининг и тестирање ефеката потенцијалних третмана. Можда постоји начин да се сат врати уназад и помогне јајима да се поуздано поделе са мање хромозомских грешака, као што би то било у млађим годинама.
„То заиста поставља сцену за превентивне мере које имају за циљ побољшање квалитета јајних ћелија, барем у окружењу клинике за вантелесну оплодњу (ин витро оплодњу),“ рекла је Могесие. „Мислим да би то имало огроман утицај.
Овај чланак је само у информативне сврхе и није намењен пружању медицинских савета.
