211service.com
Odciski palców embrionów
Kiedy wiele zarodków zostaje przeniesionych do macicy kobiety podczas zapłodnienia in vitro (IVF) i rodzi się jedno dziecko, wcześniej nie było możliwości ustalenia, który zarodek został pomyślnie zaimplantowany i rozwinięty. Teraz naukowcy wykorzystali odciski palców DNA, tę samą technikę, która służy do rozstrzygania spraw dotyczących ojcostwa i zamieszania przestępców, aby dopasować embrion do dziecka, którym ostatecznie się stanie. Ta technika może pomóc naukowcom w opracowaniu testów do bardziej niezawodnego rozróżniania żywotnych embrionów od ich nieżywego rodzeństwa.
Od blastocysty do dziecka: Pięć dni po zapłodnieniu ten zarodek – znany jako blastocysta – zróżnicował się w dwa rodzaje komórek. Jedna grudka, zwana wewnętrzną masą komórkową (widoczną tutaj w prawym górnym kwadrancie), stanie się płodem. Druga grudka, zwana trofektodermą (wyściełającą wewnętrzną ścianę blastocysty), stanie się łożyskiem. Australijscy naukowcy opracowali technikę ekstrakcji komórek trofektodermy i uzyskiwania ich odcisków palców DNA. Kiedy do zapłodnienia in vitro używa się wielu zarodków, te odciski palców mogą wskazywać, która blastocysta stała się którym dzieckiem. Naukowcy użyli lasera, aby wyciąć maleńki otwór w zewnętrznej powłoce blastocysty, bezpośrednio naprzeciw wewnętrznej masy komórkowej, a następnie odessali 8 do 20 komórek trofektodermy do analizy.
Obecnie lekarze wybierają zarodki do transferu na podstawie prymitywnego oględzin pod mikroskopem. Ale ta taktyka zawodzi w około 50 procentach przypadków. W związku z tym wiele zarodków jest często przenoszonych jednocześnie, aby zwiększyć szanse na pomyślną ciążę. Często dochodzi do porodów mnogich, które zagrażają zarówno matce, jak i dzieciom.
Następny wielki postęp w IVF będzie wynikał z naszej zdolności do lepszej selekcji embrionów, mówi David Adamson , prezes Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny Rozrodu, który nie był zaangażowany w projekt. Pozwoli nam to zwiększyć wskaźnik ciąż i zmniejszyć wskaźnik ciąż mnogich.
W badaniu opublikowanym w zeszłym tygodniu w czasopiśmie Rozmnażanie człowieka , naukowcy z Uniwersytetu Monash w Australii, kierowani przez in vitro i pioniera komórek macierzystych Alan Trounson , pracował z grupą 48 kobiet poddawanych zapłodnieniu in vitro. Pięć dni po zapłodnieniu naukowcy użyli lasera do nacięcia zewnętrznej powłoki każdego zarodka, znanego na tym etapie jako blastocysta. Nacięcie pozwoliło naukowcom wyekstrahować niewielką liczbę komórek z warstwy blastocysty, która ostatecznie tworzy łożysko. Następnego dnia każda blastocysta została przeniesiona do macicy kobiety.
Takie biopsje zarodków są powszechnie stosowane w IVF w celu uzyskania komórek do prenatalnych badań przesiewowych i diagnostyki genetycznej. Ale zwykle wykonuje się je trzy dni po zapłodnieniu, kiedy zarodek ma zaledwie sześć do ośmiu komórek. Ponieważ okres pomiędzy zapłodnieniem a udanym transferem jest wąski, biopsja wykonywana w piątym dniu jest zwykle zbyt późna, aby dać wystarczająco dużo czasu na zbadanie komórek, podjęcie świadomej decyzji i przeniesienie zarodka. W tym badaniu komórki z biopsji nie były wykorzystywane do podejmowania decyzji reprodukcyjnych, więc zarodek mógł zostać przeniesiony przed otrzymaniem wyników testu. Wcześniejsza biopsja nie dostarczyłaby wystarczającej liczby komórek do znaczącej analizy.
Naukowcy skupili się na grupie 18 kobiet, u których niektóre, ale nie wszystkie z przeniesionych blastocyst wszczepiły się i rozwinęły w dzieci. Pobierając odcisk palca DNA każdego zarodka z wyekstrahowanych komórek i porównując go z odciskiem palca DNA każdego dziecka, mogli definitywnie stwierdzić, które embriony dały początek zdrowym dzieciom.
Specjaliści od niepłodności twierdzą, że metoda pobierania odcisków palców może umożliwić rygorystycznie kontrolowane badanie potencjalnych technik rozróżniania embrionów żywotnych i nieżywotnych, co do tej pory okazało się nieuchwytne. Wiele grup bada takie techniki; niektórzy polują na markery genetyczne specyficzne dla żywotnych zarodków, podczas gdy inni prowadzą mniej inwazyjne analizy substancji wydzielanych przez żywotny zarodek.
Jeśli chodzi o prowadzenie rzetelnej nauki i ustalanie, na jakie parametry należy zwrócić uwagę, bez względu na to, jakiej techniki używasz, musisz mieć pobranie odcisków palców, mówi dyrektor medyczny Boston IVF Michael Alper . (Alper nie był zaangażowany w badanie odcisków palców.)
Oprócz pilotowania techniki pobierania odcisków palców, w badaniu Monash University zbadano jedno możliwe podejście do sortowania embrionów według żywotności. Korzystając z wyekstrahowanych komórek, naukowcy porównali poziomy ekspresji około 45 000 genów między żywymi i nieżywymi zarodkami. W tym przypadku nie użyli techniki odcisków palców; ponieważ mogli wyekstrahować tylko niewielką liczbę komórek, nie byli w stanie przeprowadzić zarówno kompleksowej analizy ekspresji genów, jak i odcisku palca DNA na pojedynczej blastocyście. Zamiast tego połączyli komórki z żywotnych embrionów kobiet, u których wszystkie przeniesione blastocysty rozwinęły się w dzieci, oraz z nieżywych embrionów kobiet, które nie zaszły w ciążę, ale nie miały znanych niedoborów macicy.
Czuliśmy, że embriony, które są zdolne do implantacji i dorastania do porodu, będą miały unikalny profil ekspresji genów, mówi Gayle Jones , współautor opracowania. Ponad 7000 genów różniło się między żywymi i nieżywymi embrionami, chociaż odkrycia są nadal bardzo wstępne. Ostatecznie naukowcy mają nadzieję zawęzić tę pulę do kilku markerów, które mogłyby zidentyfikować te embriony, które najprawdopodobniej odniosą sukces.
Biopsje komórek blastocyst można przetestować pod kątem tych markerów w ramach szybkiej i prostej procedury. Wtedy możesz zdecydować, które zarodki chcesz przenieść – które byłyby najbardziej żywotne, mówi David Cram , również współautor badań. A ponieważ ta analiza na mniejszą skalę wymagałaby mniej genetycznego materiału wyjściowego, można ją połączyć z odciskiem palca DNA, aby potwierdzić jego moc prognostyczną.
Autorzy badania nie zaobserwowali żadnych negatywnych skutków biopsji blastocysty, ale Cedry Marcelle , dyrektor ds. endokrynologii rozrodu i niepłodności w UCSF Medical Center, ostrzega, że nadal wiele nie wiadomo na temat procedury i że potrzebne są dalsze badania, aby zapewnić jej bezpieczeństwo. Nawet jeśli sama biopsja okaże się nieszkodliwa, hodowanie zarodka w naczyniu przez sześć dni może być szkodliwe dla rozwoju; tradycyjnie embriony wszczepia się wcześniej.
Cedars podkreśla potrzebę opracowania mniej inwazyjnych technik, w których biopsja zarodka nie jest konieczna. Na razie podejście DNA fingerprinting może okazać się przydatne w udoskonalaniu tych technik.
Niezależnie od ich odmiennych podejść, wszystkie te wysiłki badawcze mają wspólną ambicję. Mamy nadzieję, że ta technika ostatecznie wyeliminuje wiele ciąż związanych z in vitro, mówi Jones.
Celem nie jest już tylko zajście w ciążę kobiety, mówi Cedars, ale naprawdę staranie się o zdrowy, samotny poród.