Της COURTNEY HUMPHRIES
Χρησιμοποιώντας την...
κινηματογραφική μέθοδο της ασυνεχούς εικονοληψίας (με την οποία επιτυγχάνουμε «γρήγορη κίνηση» σε βραδείες διαδικασίες), μια ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου Στάνφορντ ανέλυσε βίντεο γονιμοποιημένων ωαρίων καθώς αναπτύσσονται κι έτσι προσδιόρισε τρία συγκεκριμένα ορόσημα τα οποία πρέπει να αγγίξουν τα ωάρια προκειμένου να εξελιχθούν σε βλαστοκύστη - ένα πολύ κρίσιμο στάδιο. Η ομάδα δημιούργησε έναν αλγόριθμο για να παρακολουθεί την πρόοδο των εμβρύων και ισχυρίζεται πως αυτός μπορεί να προβλέψει με ποσοστό ακρίβειας 93% ποια θα εξελιχθούν σε βλαστοκύστη και ποια θα πεθάνουν. Η τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ενδυναμώσει την κλινική διαδικασία λήψης αποφάσεων, η οποία επί του παρόντος βασίζεται στην υποκειμενική εκτίμηση της ποιότητας ενός εμβρύου.
Για λόγους ακόμη άγνωστους, τα ανθρώπινα έμβρυα έχουν ιδιαίτερα υψηλό ποσοστό απόρριψης: τα έμβρυα της εξωσωματικής γονιμοποίησης, σε ποσοστό από 50% έως 75% και άνω, δεν φθάνουν ποτέ στο βλαστοκυστικό στάδιο. Μέχρι σήμερα, τα έμβρυα συνήθως επιλέγονται με βάση την εμφάνισή τους, η οποία ελέγχεται σε συγκεκριμένα σημεία της ανάπτυξής τους.
Η Ρενέ Ρέιχο Πέρα, από το Ινστιτούτο Βλαστοκυτταρικής Βιολογίας και Αναγεννητικής Ιατρικής του Στάνφορντ και επικεφαλής συντάκτρια της νέας εργασίας, η οποία δημοσιεύεται στο περιοδικό «Nature Biotechnology», λέει πως, παρ' όλο που τα οπτικά χαρακτηριστικά χρησιμοποιούνται για την κλινική αξιολόγηση των εμβρύων, μέχρι τώρα υπήρχε έλλειψη απεικονιστικών δεδομένων σχετικά με την πλήρη διαδικασία της προόδου τους.
Για να κατανοήσει καλύτερα πώς μοιάζουν τα έμβρυα με την πάροδο του χρόνου, η ομάδα της δόκτορος Πέρα μελέτησε μια σειρά 242 μονοκύτταρων εμβρύων που είχαν καταψυχθεί από 12 έως 18 ώρες μετά τη γονιμοποίηση. Τα έμβρυα συνήθως καταψύχονται αφού πρώτα τους δοθεί η ευκαιρία να αναπτυχθούν για τρεις έως πέντε ημέρες· η τήξη και η παρατήρηση εμβρύων ενώ αυτά βρίσκονταν στο μονοκυτταρικό στάδιο επέτρεψε στους ερευνητές να ιχνηλατήσουν την πρόοδό τους από τα πολύ πρώιμα στάδια της ανάπτυξής τους.
Η ομάδα βιντεοσκόπησε τα κύτταρα, χρησιμοποιώντας μικροσκοπική εξέταση σκοτεινού πεδίου, μια τεχνική για την απεικόνιση ζωντανών κυττάρων. Η βασική συντάκτρια Κόνι Γουόνγκ ανέλυσε τις εικόνες προκειμένου να προσδιορίσει οπτικές παραμέτρους που συσχετίζονταν με την επιβίωση και τον επιτυχή σχηματισμό βλαστοκύστης την πέμπτη ημέρα. Από τις δέκα παραμέτρους που μελετήθηκαν, οι ερευνητές βρήκαν πως τρεις είναι αποφασιστικές για την επιβίωση. Ολες τους σχετίζονται με τον χρονισμό: το τελικό στάδιο της κυτταρικής διαίρεσης, στο οποίο το κύτταρο χωρίζεται με φυσικό τρόπο στα δύο· το διάστημα μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου κύκλου της κυτταρικής διαίρεσης· τέλος, το διάστημα μεταξύ της δεύτερης και της τρίτης κυτταρικής διαίρεσης.
Η πρόκληση στην παρακολούθηση της προόδου των κυττάρων είναι η μετατροπή των δισδιάστατων εικόνων του μικροσκοπίου σε πληροφορίες σχετικά με την τρισδιάστατη δομή του εμβρύου, ειδικά καθώς πολλαπλά κύτταρα μπορεί να κρύβουν το ένα το άλλο και να μη φαίνονται. Η λύση ήταν να δημιουργηθεί ένα προγνωστικό μοντέλο για κάθε κύτταρο του εμβρύου και να χρησιμοποιηθεί το μοντέλο για να προσδιορίσει τη χρονική στιγμή που θα συμβεί το κάθε ορόσημο. Ο αλγόριθμος κατοχυρώθηκε από την εταιρεία Auxogyn της Καλιφόρνιας, η οποία σκοπεύει να αναπτύξει ένα προϊόν που θα χρησιμοποιεί την προσέγγιση αυτή προκειμένου να προσδιορίσει τη βιωσιμότητα του εμβρύου.
Ολες οι παράμετροι που ανακαλύφθηκαν από την ομάδα απαντώνται πριν από τη δεύτερη ημέρα της ανάπτυξης του εμβρύου. Πολλές κλινικές κρατούν το έμβρυο στην καλλιέργεια ώσπου να φτάσει στο βλαστοκυστικό στάδιο την πέμπτη ημέρα, κάποιοι επιστήμονες όμως πιστεύουν πως η υπερβολική παραμονή στην καλλιέργεια ίσως αυξάνει τον κίνδυνο τροποποιημένης γονιδιακής έκφρασης στο βρέφος. Το πλεονέκτημα είναι πως, αν μπορείς να προβλέψεις το σχηματισμό βλαστοκύστης από τη δεύτερη ημέρα, μπορείς να βγάλεις νωρίτερα το έμβρυο από το τεχνητό περιβάλλον.
Ομως ακόμη και στις νεαρότερες ασθενείς, το 50% των εμβρύων που καταφέρνουν να φθάσουν στο βλαστοκυστικό στάδιο δεν είναι εμφυτεύσιμα. Το ερώτημα είναι αν η πρόβλεψη του σχηματισμού βλαστοκύστης προλέγει επίσης και επιτυχή εμφύτευση. Αλλοι επιστήμονες εκτιμούν ότι η νέα μέθοδος όντως προχωράει παραπέρα, αλλά δεν είναι σε θέση να απαντήσει με βεβαιότητα για το αν θα γίνει μωρό. Αλλες μέθοδοι επιλογής εμβρύων περιλαμβάνουν τη γενετική ανάλυση βιοψίας ή τη μέτρηση μοριακών παραγόντων στο υλικό της καλλιέργειας που περιβάλλει τα έμβρυα.
(© 2010 Technology Review, επιμέλεια: Θανάσης Κούτσης.)
enet.gr
