Новое исследование объяснило, почему многие эмбрионы ЭКО не развиваются

Новое исследование объяснило, почему многие эмбрионы ЭКО не развиваются

У людей оплодотворенная яйцеклетка не является гарантией репродуктивного успеха. Большинство эмбрионов перестают развиваться и погибают в течение нескольких дней после оплодотворения, как правило, из-за аномального числа хромосом. Исследователи из Колледжа врачей и хирургов Вагелос Колумбийского университета обнаружили, что большинство этих ошибок происходит из-за спонтанных ошибок в репликации ДНК на самой ранней стадии клеточного деления.

Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на основы биологии репродукции человека и в долгосрочной перспективе могут привести к повышению успешности экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Исследование было опубликовано онлайн 19 июля в журнале Cell.

Примерно через 24 часа после оплодотворения яйцеклетки человека начинается процесс деления клеток . Во время клеточного деления весь геном — 46 хромосом, содержащих более 3 миллиардов пар оснований ДНК — должен быть точно продублирован. Двойные наборы хромосом затем должны быть разделены, чтобы каждая дочерняя клетка получила полный набор.

Во многих человеческих эмбрионах, созданных для ЭКО, что-то идет не так, и некоторые клетки внутри эмбриона имеют слишком мало или слишком много хромосом.

Исследователи давно предполагают, что ошибки возникают на заключительном этапе клеточного деления, когда дублирующиеся наборы хромосом разделяются на две идентичные дочерние клетки. Большинство этих неудач было связано с проблемами веретена микротрубочек, аппарата, который разделяет два набора хромосом.

Но исследования Эгли показали, что хромосомные аномалии происходят из-за ошибок, которые возникают намного раньше в процессе клеточного деления, когда ДНК генома дублируется. Его исследования показали, что если ДНК не копируется точно, веретено дает сбой и в каждую дочернюю клетку помещается неправильное количество хромосом. Когда удвоение ДНК является аномальным, веретено не работает нормально.

Источник ошибок копирования ДНК у эмбрионов, по-видимому, возникает из-за препятствий внутри двойной спирали ДНК. Хотя точная причина этих препятствий еще не известна, они вызывают приостановку или даже остановку дублирования ДНК, что приводит к разрыву ДНК и аномальному количеству хромосом.

Исследователи обнаружили, что спонтанные ошибки ДНК могут возникать уже в первом цикле клеточного деления у человеческих эмбрионов, а также в последующих клеточных делениях. Если слишком много клеток раннего эмбриона поражено хромосомными аномалиями, эмбрион не может развиваться дальше.

Большинство человеческих эмбрионов, созданных для ЭКО, перестают развиваться в течение нескольких дней после оплодотворения. Эта неэффективность человеческого развития является препятствием для успешного лечения бесплодия.

Исследователи планируют дополнительные исследования, посвященные повреждению ДНК во время репликации, в надежде понять нормальные и вызывающие болезни изменения в зародышевой линии человека. В долгосрочной перспективе эти исследования могут привести к разработке методов снижения риска генетических аномалий и отмирания эмбрионов у пациентов, перенесших ЭКО.

Актуальные новости России и мира