Reklama
czwartek, 09 lutego 2017 23:48

Niepłodność męska – czynnik skracający życie

Napisane przez  Administrator

Z prof. dr. hab. n. med. Maciejem Kurpiszem,
kierownikiem Zakładu Biologii Rozrodu i Komórek Macierzystych, rozmawia Maja Netter

Zarząd Główny Polskiego Towarzystwa Genetycznego przyznał nagrodę dla Twojego zespołu za cykl publikacji na temat „Genetycznego podłoża niepłodności męskiej – kompleksowe badania materiału genetycznego plemników i komórek gametogenicznych u nosicieli aberracji chromosomowych”. Jak byś to przełożył na bardziej przystępny język?

To bardzo miłe, że zarząd dostrzegł naszą działalność. Otrzymaliśmy najbardziej prestiżową nagrodę Polskiego Kongresu Genetyki, która przyznawana jest raz na trzy lata za dorobek zespołów naukowych. Tytuł rzeczywiście dosyć hermetyczny ze względu na specyficzne słownictwo specjalistyczne, ale generalnie chodzi o to, że niepłodność męska ma swoje podłoże molekularne, w tym w znakomitym procencie genetyczne. Zdawaliśmy sobie z tego sprawę od dłuższego czasu, tylko nie potrafiliśmy dobrać się do genów warunkujących. 

CZYM jest podłoże molekularne niepłodności męskiej?

Plemnik, jako gameta końcowa zmierzająca w kierunku komórki jajowej, nie jest tworem, który organizm ma bezpośrednio w jakimś zapasie biologicznym, tak jak np. u kobiety, która rodzi się ze wszystkimi komórkami rozrodczymi, a te stopniowo się uwalniają. U mężczyzny proces wytwarzania plemników powinien trwać przez całe życie, ponieważ nie ma przeciwwskazań genetycznych ani molekularnych, które by go kasowały. Natomiast w trakcie życia, kumulujemy w aparacie genetycznym rozmaite błędy, które objawiają się chorobami. Wynikiem kumulacji jest też starzenie, w dalszej konsekwencji również białek oraz wszystkich dziedziczonych substancji, i identycznie obciążony jest proces wytwarzania gamet. Epidemia niepłodności, która nawiedziła nas w XX i XXI wieku, nie dotyczy ludzi starszych, tylko młodych, stąd wniosek, że musiała nastąpić kumulacja błędów i niekorzystna interakcja z czynnikami zewnętrznymi, że aparat genetyczny zaczął się w tym gubić. Komórek macierzystych – pierwotnych, nazwanych spermatogoniami i lokalizowanych w jądrach, jako narzędziu – jest zaledwie kilkadziesiąt tysięcy. Ale z nich powstają miliony, a w końcu nawet tryliony plemników, jeśli zsumować wszystkie ejakulacje w życiu dorosłym. Po drodze od spermatogonii może wystąpić od kilkudziesięciu tysięcy do tryliona błędów, w tym wiele związanych z nieprecyzyjnym przepisywaniem materiału genetycznego. Głównie są to podziały odbudowujące pulę komórek, a jednocześnie różnicujące i umożliwiające przechodzenie w plemniki – stąd spermatogonię nazywamy komórkami macierzystymi. Nasze badania wykazały, że błędy te, np. u mężczyzn, mają charakter translokacji, czyli przegrupowania całego garnituru genomowego. Jeżeli odbywa się to w sposób zrównoważony, mamy do czynienia z fenomenem translokowania w obrębie tego samego chromosomu. Proces ten tworzy nową jakość, co jest niepożądane.

Tłumaczysz aberrację chromosomów i dotyczy to mężczyzn niepłodnych… 

Tak. Aberracja chromosomowa (translokacja) jest podobnie doniosła dla porządku genowego jak wymiana odcinków chromosomowych, poprzez którą zmienia się też jakość dziedziczenia w tym znaczeniu, że jeśli ona na przykład złamie się, pęknie w połowie genu, to będziemy mieli do czynienia z nową jakością w strukturze. W związku z tym gen jest niecałkowity. Translokacja, czyli zmiana pozycji genów w całości pomiędzy jednym chromosomem a drugim, może powodować zupełnie inny typ zachowania, co w dużej mierze jest odpowiedzialne za zasób niepłodności u danego osobnika. Nas interesuje nie tylko sposób segregowania materiału genetycznego, ale to, co z tego wynika. Otóż przegrupowanie genów doprowadziło nas do sporządzenia narzędzia biologicznego, przy pomocy którego możemy śledzić, jakie te geny mają funkcje, i okazało się, że część genów zmieniło swoje położenie w genomie. Pojawiły się na mapie jako czynniki odpowiedzialne za niepłodność męską. Zaczęliśmy je tropić poprzez analizę systemową, co dokumentuje wydruk bioinformatyczny. 

Zajmuje pół podłogi.

Tak. Analiza jest o tyle silnym narzędziem, że można wskazać, którym genomom czego brakuje i czym się to objawia. Wytypowaliśmy trochę genów kandydujących, całkowicie nowych, niektóre mają swoje odpowiedniki u myszy, i te będą dalej definiowane w oparciu o tzw. nokaut genowy, czyli unieczynnienie wskazanego przez nas genu. Poprzez odpowiednią technologię inżynierii genetycznej otrzymamy rasę myszy pozbawioną tego genu, względnie będzie on w sposób kierunkowy zmutowany. Wtedy zobaczymy, czy badane myszy są płodne, czy nie. Stworzenie takiego gatunku myszy to w tej chwili dla genetyki jedna z największych wiarygodnych dokumentacji tzw. ewidencji medycznej. Ponadto w literaturze pojawiły się publikacje o kilku wytypowanych przez nas genach, a jedna z nich znalazła się światowym piśmie „New England Journal of Medicine”, które ma IF 50 i jest jednym z najbardziej wiarygodnych na świecie. Zawarliśmy w nim obserwację nowego genu w stosunku do jego roli we wspomnianym procesie mejozy, czyli podziału redukującego ilość genetyczną. Proces ten, jako zmierzający do wytwarzania gamet, jest fundamentalny dla świata medycznego.

To jeden z motywów, który pozwolił gronu oceniającemu prace na przyznanie nam tak wysokiego wyróżnienia. 

hiding-face-1309004

Rozumiem, że tkanka biorąca udział w opisywanym przez Ciebie procesie jest uszkodzona. Czy inżynieria tkankowa pozwala na odtworzenie uszkodzonych tkanek każdego organu?

Teoretycznie tak powinno być, natomiast najpierw musimy poznać geny to warunkujące, dlatego, jak powiedziałem, mutacja w tych genach bądź zupełne unieczynnienie genu powoduje zaburzenia na poziomie tkankowym. W tym wypadku mówimy o zahamowaniu spermatogenezy.  Jeśli osoba z zatrzymanym procesem spermatogenezy, w którym nie wypełnia ona całego kanalika plemnikotwórczego, uda się do androloga, to pierwszą rzeczą, która narzuci się przy badaniu, będą mniejsze jądra. Okazuje się, że w niektórych przypadkach mamy do czynienia z odbiciem ekspresji tego genu, a równocześnie z zaburzeniem tkankowym, np. na poziomie mózgu. Czyli nie tylko specyficznie spermatogeneza i niepłodność, ale to może mieć odbicie w najbardziej nieprawdopodobnych miejscach organizmu. Trudno to zaobserwować wprost, dlatego dopiero w ostatnich latach ukazały się prace dowodzące, że mężczyźni niepłodni mają subtelne wady, rozsiane nie tylko na terenie jądra, ale również w innych tkankach. Ten szalenie ciekawy dział medycyny do tej pory nie dostarczał żadnego przykładu, jednak badania epidemiologiczne wykazały, że mężczyźni niepłodni żyją krócej, a więc mają określoną ilość zaprogramowanych w sobie błędów genetycznych. To niezwykle ważne odkrycie, ponieważ do tej pory mówiło się, że taki człowiek właściwie jest zdrowy, ale po prostu niepłodny. Ponadto okazało się, że nawet jeśli mężczyźni ci przy pomocy terapii zachowawczej uzyskali płodność, to w takim czy innym aspekcie terapię należy prowadzić do końca życia, albowiem niepłodność z czegoś wynikała. Dostarczenie dziecka nie jest zaleczeniem procesu. 

Jaka jest generalna rada dla lekarzy?

Zalecamy wszystkim andrologom, ażeby kontrolowali populację mężczyzn niepłodnych przez długi okres czasu, jeśli nie do końca życia, i żeby niektóre błędy korygowali w sposób stały, a nie machnęli ręką, tłumacząc, że po narodzeniu dziecka kończy się rola lekarza. A lekarze z klinik in vitro powinni kierować ich do lekarzy rodzinnych. Te subtelne zmiany kumulują się w czasie, dlatego system zdrowotny musi opracować metody przesiewu. Niepłodność to choroba wieloaspektowa, która uwidacznia się w najbardziej spektakularny sposób. 

Monitorowanie pacjentów to chyba dziś już nic dziwnego… 

Teoretycznie tak, ale w Polsce takich rzeczy jeszcze się nie robi. To duże pole do popisu dla bioinformatyków, którzy za pomocą powstałych wydruków wskazują wszystkie miejsca zaatakowane w genomie. Nasuwa się pytanie, czy jesteśmy w stanie dobrze je odczytać. Jeszcze nie. Ale cały czas to doskonalimy. Absolwenci bioinformatyki są w tej chwili najbardziej wziętymi, poza informatykami, specjalistami w swojej dziedzinie, poszukiwanymi przez wszystkie laboratoria świata i prawdopodobnie będą poszukiwani przez wszystkie placówki ochrony zdrowia świata, ponieważ tam leży tajemnica życia i możliwości maksymalnych korekcji wykonalnych w stosunku do żywego organizmu. 

Przeprowadzacie badania tylko w środowisku polskim?

Badania prowadzone są na całym świecie, a my głównie opieramy się o translokacje polskich rodzin niepłodnych bądź z niepowodzeniami rozrodu. Też w oparciu o materiał z Ukrainy, z którą już pracujemy 16 lat i w oparciu o ogromny materiał z Rosji. Prowadzimy mniejsze współprace z krajami europejskimi, w tym z Włochami, dlatego że Włosi mają rozbudowane rodziny, utrzymują bliskie kontakty z krewnymi i rejestracja tego pokrewieństwa odbywa się w sposób dosyć pieczołowity. 

A naukowa rada?

Wykonujemy coraz więcej doświadczeń przy pomocy nokautów zwierzęcych z unicestwionym genem podejrzanym o niepłodność i badamy zmiany w innych tkankach, tak żeby ustalić, czy gen jest zablokowany w tym układzie, czy też powoduje zaburzenie w innych punktach organizmu. Za wcześnie na odpowiedź, w jaki sposób opanujemy sytuację. Są próby tzw. edycji genomu, więc jesteśmy w stanie przy pomocy bardzo nowoczes-
nych źródeł genetycznych już troszkę ten genom naprawiać, ale to zaledwie początki i daleka droga przed nami. 

Reklama
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria

 © Merkuriusz Polska | Redakcja: tel. +48 501 180 575, +48 515 079 888, redakcja@merkuriusz.com.pl 

xnxx