دراسة جديدة تكشف الأخطاء في تكوين الحيوانات المنوية وتسبب العقم

منصة الذكاء الاصطناعي ـ متابعات

كشفت دراسة حديثة أجراها معهد ستورز للأبحاث الطبية بالتعاون مع مركز ويلكوم لبيولوجيا الخلية في جامعة إدنبرة عن الأخطاء التي قد تحدث في عملية تكوين الحيوانات المنوية، مما يساهم في فهم أسباب العقم الذكوري واستكشاف علاجات محتملة.

وأوضح سكوت هاولي، الباحث في معهد ستورز للأبحاث الطبية، أن عدم قدرة الرجال على إنتاج الحيوانات المنوية يعتبر أحد الأسباب الرئيسية للعقم، وأنه بفهم الأخطاء بدقة، يمكن تطوير تقنيات جديدة لإصلاحها.

تساهم الدراسة المنشورة في مجلة Science Advances في توضيح سبب عدم قدرة بعض الرجال على إنتاج الحيوانات المنوية بكميات كافية لتخصيب البويضة. في الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً، بما في ذلك البشر، يتطلب تكوين الحيوانات المنوية والبويضات بناء بروتيني حاسم يشبه جسرًا شبكيًا بنية، ويتم ذلك بشكل صحيح.

اكتشف الفريق البحثي بقيادة كاثرين بيلمير، الباحثة الما بعد الدكتوراه، أن تغير نقطة واحدة محددة في هذا الجسر يؤدي إلى انهياره في الفئران، مما يؤدي في النهاية إلى العقم. ويسلط هذا الاكتشاف الضوء على إمكانية تطبيقه في فهم العقم البشري لدى الذكور نتيجة لمشاكل مشابهة في الانقسام الاختزالي.

تشمل الانقسام الاختزالي، الذي يؤدي إلى تكوين الحيوانات المنوية والبويضات، عدة خطوات، بما في ذلك تكوين بروتينية كبيرة تسمى مجمع السينابتونيمال. يعمل هذا المجمع على تثبيت أزواج الكروموسومات في مكانها، مما يمكن فصل الكروموسومات بشكل صحيح وحدوث التبادلات الجينية اللازمة.

وأوضحت بيلمير أن “عيوب الانقسام الاختزالي تعتبر عاملاً رئيسياً في العقم، ولفهم عملية فصلالكروموسومات ضروري للكشف عن الأخطاء المحتملة وتطوير علاجات جديدة”.

توصل الفريق البحثي إلى أن تغييرًا واحدًا في سلسلة من الأحماض الأمينية في البروتين المسؤول عن تشكيل الجسر الشبكي يمكن أن يؤدي إلى انهيار البروتين وفشله في القيام بوظيفته الحيوية. وقد أظهرت التجارب على الفئران أن هذا التغيير الواحد يؤدي إلى تشوهات في تكوين الحيوانات المنوية ويؤدي في النهاية إلى العقم.

إن فهم هذه الأخطاء في تكوين الحيوانات المنوية يمكن أن يفتح الباب أمام تطوير استراتيجيات لتعديل البروتينات المعنية ومنع وقوع الأخطاء. يعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف يمكن أن يساعد في تطوير علاجات جديدة للعقم الذكوري وتحسين فرص الإنجاب للأزواج الذين يعانون من هذه الحالة.

على الرغم من أن هذه الدراسة تركز على الفئران، إلا أن الاكتشافات قد تكون ذات أهمية كبيرة للبشر أيضًا. يعاني العديد من الرجال من مشاكل في تكوين الحيوانات المنوية والعقم الذكوري، وفهم الآليات الدقيقة لهذه العملية يمكن أن يساهم في تحسين التشخيص والعلاج في المستقبل.

لا يزال هناك الكثير من البحث والتحقيق اللازم لتحقيق تطبيقات عملية لهذه الدراسة، ولكن الاكتشافات الأولية تشير إلى أن فهم أخطاء تكوين الحيوانات المنوية يمكن أن يكون خطوة هامة نحو التغلب على العقم الذكوري وتحسين صحة الإنجاب للعديد من الأزواج.

ويشكل البروتين الذي درسه الباحثون في هذه الدراسة شبكات الجسر الذي يحتوي على قسم موجود في البشر والفئران ومعظم الفقاريات الأخرى، ما يشير إلى أنه مهم للمجمع.

إن نمذجة الطفرات المختلفة في منطقة يحتمل أن تكون حاسمة في البروتين البشري مكّنت الفريق من التنبؤ بأي منها قد يعطل وظيفة البروتين.

واستخدم الباحثون تقنية دقيقة لتحرير الجينات لإجراء طفرات في أحد البروتينات المعقدة السينابتونيمالية الرئيسية في الفئران، ما سمح لهم، لأول مرة، باختبار وظيفة المناطق الرئيسية من البروتين في الحيوانات الحية. وتم التحقق من أن طفرة واحدة فقط، تم التنبؤ بها من تجارب النمذجة، هي السبب في العقم لدى الفئران.

وقال الباحثون: “نحن نتحدث هنا عن جراحة دقيقة. لقد ركزنا على منطقة صغيرة جدا من بروتين واحد في هذا الهيكل العملاق الذي كنا متأكدين تماما من أنه يمكن أن يكون سببا مهما للعقم”.

هذا المحتوى تم بمعرفة وحدة الذكاء الاصطناعي