חדשות

פריצת דרך בגמטוגנזה חוץ גופית אנושית (IVG) לטיפולי פוריות

מחקר בכתב העת Nature מציג שיטה לייצור כמות כמעט בלתי מוגבלת של תאי זרע וביצית בשלבים מוקדמים מתאי גזע פלוריפוטנטיים, באופן שעשוי להוביל לטיפולי פוריות חדשים

תאי זרע וביצית. הדמיית תלת מימד: שאטרסטוק

חוקרים מהמכון למחקר מתקדם של הביולוגיה האנושית (ASHBi) באוניברסיטת קיוטו, מדווחים כי מצאו דרך להפעלת המנגנונים המניעים את התכנות וההתמיינות האפיגנטית במהלך התפתחות תאי נבט אנושיים. ממצאי המחקר שפורסם השבוע (ב') בכתב העת Nature עשויים להוביל לפתרון חדש לאי פוריות, בעיה שמשפיעה על אחד מכל שישה אנשים ברחבי העולם.

בשיטה שפותחה אפשר לייצר כמות "כמעט בלתי מוגבלת" של תאי זרע וביצית בשלבים מוקדמים מתאי גזע פלוריפוטנטיים (iPS), באופן שיכול להוביל לטיפולי פוריות חדשים.

בכתבה על המחקר באתר Inside Precision Medicine מתואר ההליך המחקרי שהחל עם הטכנולוגיה המכונה גמטוגנזה חוץ גופית אנושית (IVG), שבה נוצרים (גנזה) ביציות וזרע (גמטים) במבחנה מחוץ לגוף (in vitro), שבשנת 2023 עשתה קפיצת דרך. הטכנולוגיה, שהוצגה כבר בשנת 2012, משתמשת בתאי גזע פלוריפוטנטיים של מטופלים כדי ליצור תאי נבט אנושיים המסוגלים להפוך לגמטות בוגרות בתרבית.

במחקר IVG אנושי לא הצליחו לשכפל את התהליך המלא של הגמטוגנזה כדי להגיע להתפתחות תאי מין באורגניזמים חיים והחוקרים חיפשו דרך לתכנות אפיגנטי מחודש בתאי נבט ראשוניים אנושיים (hPGCs), שבו ה"זיכרון" ההורי של התאים מאופס ומאפשר התמיינות של תאי נבט.

נסיונות קודמים ליצור במבחנה תאים דמויי hPGCי(hPGCLCs) מתאי גזע הצליחו חלקית, שכן התאים יכלו להתפשט אך לא לעבור תכנות מחדש והתמיינות אפיגנטית מלאה.

במחקר הנוכחי, צוות בראשות ד"ר מיטינורי סאיטו, החוקר הראשי במחקר וראש המחלקה למדעי החיים באוניברסיטת קיוטו, זיהה תנאי תרבית הנחוצים להנעת תכנות מחדש אפיגנטי ובידול של hPGCLCs לתאי זרע מיטוטיים ותאי ביצית, שהם חומר מוצא לתאי מין בוגרים.

הצוות גילה שחלבון מורפוגנטי של העצם (BMP - bone morphogenetic protein), שהוא מולקולת סיגנל התפתחותית, ממלא תפקיד מכריע בתהליך. הממצא היה לא צפוי, שכן איתות BMP נוצר בעבר עבור תאי נבט אך לא להנעת תכנות מחדש אפיגנטי.

החוקרים הצליחו להשתמש בתאי iPS, תאי גזע שיכולים להפוך לכל סוג של תא, כדי ליצור תאים  דמויי תאי נבט ראשוניים אנושיים (hPGCLCs). לאחר מכן הם הנחו את ה-hPGCLCs הללו להתפתח לתאי זרע וביצית בשלב מוקדם, פרו-ספרמטוגנזה ואואוגנזה. באמצעות תכנות מחדש אפיגנטי, הם הצליחו להכפיל את מספר התאים הללו בעשרה מיליארד במשך ארבעה חודשים.

החוקרים הראו שתאים מיטוטיים קדם זרע וביצית שמקורם ב-hPGCLC לא רק הציגו ביטוי גנים ופרופילים אפיגנטיים הדומים להתמיינות בפועל של hPGC בגוף, אלא כאמור, גם התרבו פי עשרה מיליארד.

"הגישה שלנו מאפשרת הגדלה כמעט בלתי מוגבלת של תאי מיטוזה פרו-ספרמטוגנזה ואואוגנזה בתרבית, וכעת אנו יכולים לאחסן ולהרחיב את מספר התאים הללו לפי הצורך", ציינו החוקרים.

בנוסף, החוקרים בחנו את המנגנונים שבאמצעותם איתות BMP מקל על תכנות אפיגנטי מחדש ובידול hPGCLC. הם מצאו שאיתות BMP עשוי להפחית את מסלול העברת האותות MAPK/ERK ולהשפיע על פעילויות הדנ"א מתילטרנספראז, אם כי יש צורך בחקירה נוספת כדי לאשר אם השפעות אלו הן ישירות או עקיפות.

"למרות שעדיין נותרו אתגרים רבים והדרך בהחלט תהיה ארוכה, במיוחד בהתחשב בהשלכות האתיות, המשפטיות והחברתיות הקשורות ליישום הקליני של IVG אנושי, עשינו כעת קפיצה משמעותית לקראת התרגום הפוטנציאלי של IVG לרפואת הרבייה", סיכם סאיטו בהצהרה לעיתונות.

נושאים קשורים:  אי-פוריות,  טיפולי פוריות,  גמטוגנזה,  מחקרים,  תכנות אפיגנטי,  חדשות
תגובות