Επιστήμονες ανακάλυψαν έναν μηχανισμό που επιβραδύνει την ανθρώπινη ανάπτυξη

Επιστήμονες ανακάλυψαν ένα «κουμπί παύσης» στην πρώιμη ανθρώπινη ανάπτυξη. Αυτός ο βιολογικός μηχανισμός ήταν από καιρό γνωστός σε άλλα θηλαστικά, αλλά η ανακάλυψή του στον άνθρωπο θα μπορούσε να αυξήσει τα ποσοστά επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Ορισμένα είδη θηλαστικών έχουν μια ικανότητα γνωστή ως εμβρυϊκή διάπαυση, κατά την οποία η ανάπτυξη ενός εμβρύου μπορεί να σταματήσει για εβδομάδες ή και μήνες. Αυτό το εξελικτικό χαρακτηριστικό επιτρέπει στα ζώα να καθυστερήσουν την εμφύτευση των εμβρύων τους ανταποκρινόμενα σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες, θέτοντας ουσιαστικά την ανάπτυξη σε αναμονή μέχρι να βελτιωθούν οι συνθήκες.

Αυτό το φαινόμενο έχει τεκμηριωθεί σε τρωκτικά, αρκούδες, ασβούς, καγκουρό και ελάφια, ενώ οι επιστήμονες την έχουν ενεργοποιήσει σε πειράματα και σε άλλα ζώα. Ωστόσο, μέχρι τώρα, αυτό το φαινόμενο δεν είχε παρατηρηθεί σε ανθρώπους. Όπως διαπιστώθηκε, οι άνθρωποι επίσης διαθέτουν αυτόν τον μηχανισμό αλλά είναι αδρανής. Σε νέα πειράματα, ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Γενετικής Max Planck και της Αυστριακής Ακαδημίας Επιστημών κατάφεραν να τον ενεργοποιήσουν σε ανθρώπινα κύτταρα.

Αντί για πραγματικά έμβρυα, η ομάδα πειραματίστηκε με βλαστοκύτταρα και μοντέλα βλαστοκύστεων που ονομάζονται βλαστοειδή. Η ομάδα εντόπισε μια συγκεκριμένη μοριακή διαδικασία, γνωστή ως μονοπάτι mTOR, που φαίνεται να ελέγχει αυτή την κατάσταση. Όταν το εμπόδισαν, τα βλαστοειδή εισήλθαν σε αδρανή κατάσταση.

«Το μονοπάτι mTOR είναι ένας σημαντικός ρυθμιστής της ανάπτυξης και της αναπτυξιακής προόδου σε έμβρυα ποντικών», δήλωσε η Αϊντάν Μπουλού-Καρσλιόγλου, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Όταν τα υποβάλλαμε σε θεραπεία με αναστολείς mTOR, τα βλαστοειδή εισήλθαν σε κατάσταση λήθαργου, που σημαίνει ότι τα ανθρώπινα κύτταρα μπορούν να αναπτύξουν τον μοριακό μηχανισμό για να προκαλέσουν μια απόκριση που μοιάζει με διάπαυση» πρόσθεσε.

Αναστέλλοντας τη δραστηριότητα του mTOR, οι ερευνητές ήταν σε θέση να επιβραδύνουν δραματικά την ανάπτυξη ανθρώπινων «βλαστοειδών» – εργαστηριακών δομών που μιμούνται στενά έμβρυα πρώιμου σταδίου. Όταν το μονοπάτι mTOR επανενεργοποιείται, τα βλαστοειδή επιστρέφουν αμέσως στην κανονική διαδικασία ανάπτυξής τους. Αν και είναι ακόμη πολύ νωρίς, αυτή η έρευνα θα μπορούσε να έχει κρίσιμες επιπτώσεις για τις αναπαραγωγικές τεχνολογίες.

«Από τη μία πλευρά, η ταχύτερη ανάπτυξη είναι γνωστό ότι αυξάνει το ποσοστό επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης και η ενίσχυση της δραστηριότητας του mTOR θα μπορούσε να το επιτύχει», δήλωσε ο Νικολά Ριβρόν, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Από την άλλη πλευρά, η ενεργοποίηση μιας αδρανούς κατάστασης κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας εξωσωματικής γονιμοποίησης θα μπορούσε να προσφέρει ένα μεγαλύτερο χρονικό παράθυρο για την αξιολόγηση της υγείας του εμβρύου και για τον συγχρονισμό του με τη μητέρα για καλύτερη εμφύτευση μέσα στη μήτρα».

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Cell».

ΠΗΓΗ: New Atlas