Γιατί τα δύο τρίτα των εμβρύων εξωσωματικής γονιμοποίησης σταματούν ξαφνικά να αναπτύσσονται;

Περίπου τα δύο τρίτα των εμβρύων που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF) σταματούν ανεξήγητα να αναπτύσσονται και οι επιστήμονες φαίνεται πως έχουν αρχίσει να εντοπίζουν το λόγο που συμβαίνει.

Η ανακάλυψη δίνει κάποιες ενδείξεις για το πώς αυτά τα έμβρυα μπορεί μια μέρα να μπορέσουν να αναπτυχθούν κανονικά οδηγώντας σε υψηλότερα ποσοστά επιτυχίας εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Στην εξωσωματική γονιμοποίηση, αρκετά ωάρια τοποθετούνται μαζί με το σπέρμα και ελέγχονται τακτικά μέσω μικροσκοπίου για να δουν ποια έχουν γονιμοποιηθεί, οδηγώντας στη δημιουργία ενός εμβρύου.

Μερικές εξωσωματικές στη συνέχεια εξελίσσονται σε βλαστοκύστη, μια μπάλα περίπου 100 κυττάρων και μπορούν να μεταφερθούν στη συνέχεια στη μήτρα αν και περίπου 6 στα 10 έμβρυα δεν φτάνουν ποτέ στο στάδιο της βλαστοκύστης. Αντίθετα, σταματούν να αναπτύσσονται περίπου τρεις ημέρες μετά τη γονιμοποίηση, όταν αποτελούνται μόνο από λίγα κύτταρα.

Το γιατί κάποια έμβρυα εξωσωματικής γονιμοποίησης σταματούν να αναπτύσσονται είναι ένα μυστήριο, λέει ο Andrew Hutchins στο Southern University of Science and Technology στο Shenzhen της Κίνας.

Πώς πραγματοποιήθηκε η έρευνα

Για να μάθει περισσότερα, η ομάδα του Hutchins ερεύνησε 17 έμβρυα που είχαν συλληφθεί, αναλύοντας την αλληλουχία του RNA τους, κλώνων γενετικού υλικού που δείχνουν ποια γονίδια είναι ενεργά. Για τα ενεργά γονίδια, ένα μόριο RNA παράγεται χρησιμοποιώντας το DNA του γονιδίου ως πρότυπο. Το RNA χρησιμοποιείται στη συνέχεια ως οδηγός για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης. Η ομάδα εξέτασε επίσης τα χρωμοσώματα των εμβρύων που είχαν συλληφθεί μέσα στα κύτταρα.

Οι ερευνητές συνδύασαν αυτό με παρόμοια δεδομένα για έξι άλλα έμβρυα που είχαν συλληφθεί από προηγούμενη μελέτη, προτού συγκρίνουν ολόκληρο το σύνολο με υπάρχουσες εργασίες προσδιορισμού αλληλουχίας RNA σε έμβρυα που φαινόταν να αναπτύσσονται κανονικά.

Έμειναν έκπληκτοι όταν διαπίστωσαν ότι τα έμβρυα που συνελήφθησαν δεν είχαν υψηλότερα ποσοστά χρωμοσωμικών ανωμαλιών από τα υγιή έμβρυα.

Αντίθετα, ανακάλυψαν ότι τα συλληφθέντα έμβρυα μπορούσαν να χωριστούν σε τρεις ομάδες. Στον τύπο 1, το έμβρυο παράγει πρωτεΐνες από μητρικό RNA που υπήρχε στο ωάριο, αλλά αποτυγχάνει να αρχίσει να παράγει πρωτεΐνες από το δικό του DNA την στιγμή που αποτελεί κρίσιμο βήμα στην ανάπτυξή του.

Το πρόβλημα της μειωμένης οξυγόνωσης

Τα ακινητοποιημένα έμβρυα τύπου 2 και 3 αποτυγχάνουν να κάνουν μια κρίσιμη μετάβαση στον τρόπο με τον οποίο αποκτούν ενέργεια λόγω μειωμένης οξυγόνωσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στις πολύ πρώιμες εγκυμοσύνες, από τη στιγμή που το έμβρυο έχει εμφυτευτεί στη μήτρα και πριν αναπτυχθεί ο πλακούντας, τα επίπεδα οξυγόνου του είναι χαμηλά.

Στα έμβρυα τύπου 2 που έχει διακοπεί η ανάπτυξή τους ο οξυγονοεξαρτώμενος μεταβολισμός τους συνεχίζεται, ενώ στον τύπο 3 πέφτει σε χαμηλά επίπεδα, χωρίς κανένα να κινείται σωστά σε μεταβολισμό που δεν εξαρτάται από το οξυγόνο.

Σε ένα δεύτερο μέρος του πειράματος, η ομάδα του Hutchins προσπάθησε να αντιμετωπίσει μια ομάδα εμβρύων που είχαν συλληφθεί με ενώσεις που έχουν αντιοξειδωτική δράση, συμπεριλαμβανομένης της ρεσβερατρόλης, που βρίσκεται στο κόκκινο κρασί. «Βασικά θα αναγκάσουμε τα κύτταρα… να αλλάξουν την ισορροπία του μεταβολισμού τους», αναφέρει η ομάδα.

Η «μαγική» ρεσβερατρόλη

Η ρεσβερατρόλη φάνηκε να επανεκκινεί την ανάπτυξη στα μισά περίπου από τα 42 έμβρυα που συνελήφθησαν. Αλλά τα περισσότερα έμβρυα σταμάτησαν να αναπτύσσονται αργότερα, με μόνο τρία να έχουν φτάσει στο στάδιο της βλαστοκύστης και ακόμη και αυτά δεν φαινόταν να έχουν φυσιολογική γονιδιακή δραστηριότητα, λέει ο Hutchins. «Στην πραγματικότητα τα αναγκάζουμε να αναπτυχθούν, παρόλο που πραγματικά δεν το θέλουν», λέει.

Όπως εξηγεί στη συνέχεια, η ανώμαλη γονιδιακή δραστηριότητα μπορεί να συνέβη επειδή τα έμβρυα αφέθηκαν να παραμείνουν στο στάδιο της σύλληψης για πάρα πολύ καιρό.

Τα ευρήματα αποτελούν πόρισμα εργασιών πρώιμου σταδίου, αλλά μια μέρα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους γιατρούς να μειώσουν τον αριθμό των εμβρύων που συλλαμβάνονται αρχικά, λέει η Virginia Bolton στο King's College του Λονδίνου. «Αυτό θα μπορούσε να αυξήσει τον αριθμό των εμβρύων που ένα ζευγάρι θα είχε στη διάθεσή του για εγκυμοσύνη», λέει. «Αυτό που βρήκαν είναι απολύτως συναρπαστικό».

Πηγή: journals.plos.org