Νέα ανακάλυψη ρίχνει φως στην πρόωρη γήρανση των ωαρίων

Μια σημαντική επιστημονική πρόοδος έρχεται να εξηγήσει γιατί τα ανθρώπινα ωάρια γίνονται πιο επιρρεπή σε χρωμοσωμικά σφάλματα με την πάροδο της ηλικίας, και εάν αυτό το φαινόμενο θα μπορούσε κάποτε να αντιστραφεί. Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Aging, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ένα νέο εργαλείο που τους επιτρέπει να αναπαράγουν τις αλλαγές που παρατηρούνται στα ωάρια κατά τη διαδικασία της γήρανσης.

Η πρωτοποριακή τεχνική, η οποία εφαρμόζεται σε ωάρια ποντικού, υπερβαίνει την ανάγκη αναμονής για τη γήρανση των ζώων ή τη συλλογή ωαρίων από ηλικιωμένους ανθρώπους. Αντιθέτως, επιτρέπει στους ερευνητές να εστιάσουν σε διάφορες δυνάμεις που συμβάλλουν στην παρακμή των ωαρίων. “Δημιούργησαν ένα εργαλείο που θα τους επιτρέψει να το ξεδιαλύνουν αυτό με πραγματικά όμορφο τρόπο”, δήλωσε η Bettina Mihalas, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας, η οποία συμμετέχει στις μελέτες βελτίωσης της γονιμότητας. “Η δυνατότητα να διακρίνουμε αυτούς τους μηχανισμούς δίνει μια καλύτερη εικόνα για το τι συμβαίνει και σας επιτρέπει να παρέμβετε με μεγαλύτερη ακρίβεια”.

Αν και η έρευνα βρίσκεται στα αρχικά της στάδια, οι επιστήμονες ελπίζουν ότι στο μέλλον θα συμβάλει στην επέκταση των δυνατοτήτων των γυναικών που επιθυμούν να αποκτήσουν παιδιά σε μεγαλύτερη ηλικία. Ο Binyam Mogessie, αναπληρωτής καθηγητής στην Ιατρική Σχολή του Yale University, επεσήμανε ότι η γήρανση του γυναικείου αναπαραγωγικού συστήματος αποτελεί σημαντική πηγή ανισότητας, καθώς οι γυναίκες καλούνται να λάβουν αποφάσεις αναφορικά με την οικογένεια που οι άνδρες δεν χρειάζεται να αντιμετωπίσουν. Είναι αξιοσημείωτο ότι ενώ το ποσοστό γεννήσεων σε γυναίκες κάτω των 30 ετών μειώνεται, αυτό αυξάνεται για τις γυναίκες άνω των 30 στις ΗΠΑ, γεγονός που συμπίπτει με την αύξηση του κινδύνου χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

**Το μοντέλο γήρανσης των ωαρίων**

Οι γυναίκες γεννιούνται με ένα συγκεκριμένο αριθμό ωαρίων, τα οποία απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της εμμήνου ρύσεως. Τα ωάρια που παραμένουν στις ωοθήκες μπορούν να επηρεαστούν από τη γήρανση για δεκαετίες. Περίπου στην ηλικία των 30, τα ωάρια παρουσιάζουν αυξημένη πιθανότητα να φέρουν μη φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων. Ο κίνδυνος αυτός αυξάνεται εκθετικά μετά τα 35, φτάνοντας σε υψηλότερα επίπεδα στις ηλικίες των 40 και 45. Αυτές οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες μπορούν να οδηγήσουν σε υπογονιμότητα, απώλεια κύησης, καθώς και σε γενετικές διαταραχές στα παιδιά, κάποιες από τις οποίες μπορεί να έχουν σοβαρές συνέπειες.

Οι επιστήμονες διερευνούν τους λόγους πίσω από την αυξημένη πιθανότητα ανευπλοειδίας (αριθμητική χρωμοσωμική ανωμαλία) με την ηλικία. Η επικρατέστερη θεωρία, όπως εξηγεί ο Mogessie, είναι ότι οι δυνάμεις που συγκρατούν τα χρωμοσώματα μαζί πριν από τον διαχωρισμό τους κατά τη γονιμοποίηση, εξασθενούν σταδιακά με την πάροδο του χρόνου. Σε διάφορα στάδια του κυτταρικού κύκλου, δύο “αδελφές χρωματίδες” συγκρατούνται από μια μοριακή κόλλα, η οποία με την ηλικία μπορεί να αποδυναμωθεί, οδηγώντας σε προβλήματα κατά τον διαχωρισμό τους. Ωστόσο, αυτό δεν εξηγεί πλήρως την απότομη αύξηση των χρωμοσωμικών σφαλμάτων γύρω στα 30.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό το μυστήριο, οι ερευνητές ανέπτυξαν μια πειραματική διάταξη που ενεργοποιεί αλλαγές παρόμοιες με τη γήρανση στα ωάρια. Χρησιμοποιώντας τη μικροσκοπία time-lapse υψηλής ανάλυσης και το σύστημα επεξεργασίας γονιδίων CRISPR, τροποποίησαν μια κρίσιμη πρωτεΐνη της μοριακής κόλλας, την REC8. Η προσθήκη ενός διακόπτη στην REC8, ο οποίος όταν ενεργοποιείται, προκαλεί τη διάσπαση της πρωτεΐνης, επιτρέπει στους επιστήμονες να ελέγχουν με ακρίβεια τη διάσπαση, προσομοιώνοντας τη φυσική γήρανση. Η νέα αυτή μέθοδος, σε αντίθεση με παλαιότερες, είναι πιο ακριβής και λιγότερο επεμβατική, επιτρέποντας την προσομοίωση διαδικασιών που σε ζώα διαρκούν χρόνια και σε ανθρώπους δεκαετίες, σε μόλις 60 έως 90 λεπτά.

**Ανοίγοντας τον δρόμο για μελλοντικές θεραπείες**

Η ομάδα έδειξε ότι η διάσπαση της REC8, σε διαφορετικούς βαθμούς, προκαλεί σφάλματα στον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων και ανευπλοειδία, παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται φυσιολογικά σε “γερασμένα ωάρια”. Αυτό βοήθησε στον προσδιορισμό ενός κρίσιμου ορίου απώλειας της REC8, πέραν του οποίου τα σφάλματα αυξάνονται απότομα.

Ενώ η φθορά των ωαρίων επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες, όπως άλλες πρωτεΐνες και δομές που συμμετέχουν στον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων, τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι η αποδιάρθρωση της πρωτεΐνης REC8 προδιαθέτει τα ωάρια σε ανευπλοειδία. Η απότομη αύξηση των χρωμοσωμικών σφαλμάτων σε γυναίκες των 30 και 40 ετών, πιθανότατα οφείλεται σε μια “συνεργιστική αποτυχία” πολλών στοιχείων του μηχανισμού διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων.

Η νέα μέθοδος υπόσχεται να διευκολύνει περαιτέρω μελέτες σχετικά με την επίδραση της γήρανσης στα ωάρια και, στο μέλλον, τη δοκιμή θεραπειών που θα μειώνουν τα χρωμοσωμικά σφάλματα, προσομοιάζοντας την ποιότητα ωαρίων νεότερης ηλικίας, ιδίως στο πλαίσιο της εξωσωματικής γονιμοποίησης. “Αυτό ανοίγει το δρόμο για προληπτικά μέτρα που θα βελτιώσουν την ποιότητα των ωαρίων, τουλάχιστον σε κλινική IVF”, δήλωσε ο Mogessie. “Θα είχε τεράστιο αντίκτυπο”.