نجح الباحثون في فك شفرة خصوبة الرجال

تحتوي كل خلية على مجموعة من التعليمات في الحمض النووي الخاص بها والتي تحدد الجينات التي سيتم التعبير عنها وأيها سيتم إسكاتها. تعد البرمجة الصحيحة لما يسمى بالبرامج اللاجينية، بما في ذلك مثيلة الحمض النووي، ضرورية للتخصيب والنمو.

تمكن فريق من الباحثين من جامعة مونستر لأول مرة من تحديد برنامج مثيلة الحمض النووي الذي يقوم عليه عملية إنتاج الحيوانات المنوية (تكوين الحيوانات المنوية) لدى البشر. واكتشفوا أنه أثناء تكوين الحيوانات المنوية، تحدث إعادة برمجة الجينوم بأكمله. علاوة على ذلك، عندما قاموا بتحليل خلايا من رجال يعانون من العقم، وجدوا أن مناطق معينة من الجينوم تمت برمجتها بشكل خاطئ، مما يكشف عن سبب محتمل جديد للعقم عند الذكور.

تم فك الشفرة، على الأقل تلك التي تؤدي إلى إنتاج الحيوانات المنوية لدى البشر. ولإتمام هذه العملية بنجاح، تحتاج الجينات المشاركة فيها إلى "تعليمات". بمعنى آخر، لكي تتمكن السلالة الجرثومية من توليد الحيوانات المنوية من خلال عملية تكوين الحيوانات المنوية، يجب إنشاء أنماط كيميائية معينة في الحمض النووي.

اكتشف الآن فريق بحث بقيادة الدكتورة ساندرا لورينتينو والأستاذة نينا نيوهاوس من مركز الطب التناسلي وأمراض الذكورة (CeRA) في كلية الطب بجامعة مونستر التعليمات المحددة وراء ذلك. علاوة على ذلك، حدد باحثو مونستر أيضًا سببًا جديدًا محتملًا لعقم الرجال يعتمد على سوء التنظيم الجيني. تم نشر هذه النتائج في المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية.

ركز البحث الانتقالي، الذي قاده عالم الكيمياء الحيوية لورينتينو وعالم الأحياء نيوهاوس، على مثيلة الحمض النووي، وهو نوع من التعديل الكيميائي في الحمض النووي الذي ينظم الجينات. يشكل هذا نوعًا من برامج الكمبيوتر التي يتم من خلالها "تشغيل وإيقاف" جينات الخلايا المختلفة للسماح بتطور تكوين الحيوانات المنوية.

إن الخصية، حيث يتم إنتاج الحيوانات المنوية، عبارة عن نسيج معقد للغاية، كما يوضح الدكتور لورينتينو. ولهذا ظلت "التعليمات" الخاصة بتكوين الحيوانات المنوية غير معروفة حتى الآن.

حقق فريق البحث إنجازًا كبيرًا مع زملاء من معهد ماكس بلانك للطب الحيوي الجزيئي في مونستر، الموجود حاليًا في إمبريال كوليدج لندن، عندما وجدوا طريقة لفصل الخلايا المنتجة للحيوانات المنوية عن بقية أنسجة الخصية.

باستخدام تقنيات التسلسل المتطورة، تمكن الفريق من فك شفرة الخصوبة - وهي علامة فارقة في علم الوراثة اللاجينية، وهو التخصص الذي يتعامل مع التعديلات الوراثية المحتملة التي تنظم نشاط الجينات.

كانت النتيجة المفاجئة والمثيرة للاهتمام للدراسة هي اكتشاف فريق البحث أن الكود لا يعمل بشكل صحيح لدى الرجال الذين يعانون من انخفاض شديد في إنتاج الحيوانات المنوية، وهو ما يسمى تقنيًا بـ cryptozoospermia. وقد كشف هذا عن سبب غير معروف سابقًا لعقم الرجال ويعني ضمنًا أساليب علاجية جديدة تتطلب المزيد من البحث.