روشی شگفت انگیز در درمان ناباوری

با وجود پیشرفت های چشمگیر علوم پزشکی، با تأسف هنوز هم ناباروری یکی از مشکلات جوامع بشری است و زوج های نابارور از داشتن فرزند محروم هستند و برای تحقق آرزویشان نیاز به کمک جامعه پزشکی دارند و به تحقیقات جدید در این زمینه چشم دوخته اند.

ناباروری علل گوناگونی دارد که درصدی از آنها اگر دقیق شناخته شوند قابل درمان هستند و درمان آنها نتیجه خوبی دارد. متاسفانه آن دسته از ناباروری هایی که علت شان معایبی در اسپرم مردان و تخمک زنان است، درمان شان بسیار سخت و پرهزینه است و حتی در مواری غیرممکن می باشد.

امروزه بیش از ده درصد مردان و زنان امریکایی نابارور شناخته شده اند. آخرین روش های درمان این دسته عقیمی ها- IUI   IVFو میکرو اینجکشن(Micro injection) هستند، مثلا درIVF باید یک تا دو هفته به زن هورمون محرک اوول(تخمک) تزریق شود تا تعداد زیادی تخمک از تخمدان آزاد شوند، بعد باید اسپرم مرد را اگر کیفیت خوبی داشته باشد در محیط خارج از بدن روی این تخمک ها بریزند و در انتظار تقسیم شدن تخمک و تولید جنین  بمانند و اگر جنین ایجاد شد آن را در رحم زن قرار دهند. بررسی این که آیا جنین تشکیل شده یا نه، در آزمایشگاه ویژه ناباروری با میکروسکوپ های با بزرگنمایی بسیار بالا انجام می شود. متأسفانه از آن همه تخمک تعداد انگشت شماری بارور می شوند. این روش مخارج سنگینی حدود بیست هزار دلار دارد و با این همه خرج و زحمت و گرفتاری و صرف وقتIVF65درصد عدم موفقیت دارد و تنها ۳۵درصد آنها منجر به تولید جنین و تولد نوزاد می شوند که به علت ضعف و کیفیت بد تخمک است. علاوه بر این IVF به کسانی که اسپرم و تخمک سالم ندارند هیچ کمکی نمی کند. خوشبختانه دانشمندان هیچگاه از پای نیفتاده اند و لحظه ای دست از تحقیق نکشیده اند و در گوشه آزمایشگاه های خود همواره در پی یافتن راه هایی بهتر و نتیجه بخش تر از IVF بوده اند.

دانشمندانی که اخیرا مشغول پیدا کردن راه جدیدی هستند بر پایه موفقیت های سال ۱۹۷۰ روی قورباغه و کارهای شگفت انگیز سال ۱۹۹۷ روی گوسفند و ایجاد گوسفند “دالی”بسیار امید دارند که کارهای تازه تر و شگفت آنگیزتری انجام دهند و حتی در درمان ناباروری های بدون درمان نتیجه صددرصد بگیرند. در به وجود آوردن گوسفند”دالی” دانشمندان یک سلول پستانی گوسفند را به حیوان زنده تلقیج کردند و با این عمل و نتیجه گیری از آن نشان دادند که هر سلولی می تواند خاصیت باروری داشته باشد، از کسانی که به این موارد توجه داشت Katsuhiko Hayashi (کاتسو هیکو هیاشی) محقق ژاپنی بود. هیاشی متخصص ناباروری و باروری و زیست شناس دانشگاه Kyushu ژاپن بود. او دو سال قبل در صفحات Nature گزارشی از کارهای خود نوشت که واقعا شگفت انگیز بود. او توانسته بود از سلول پوست موش، تخمک و اسپرماتوزوئید تولید کند و بدون دخالت تخمک و اسپرم  طبیعی موش، با لقاح این تخمک و اسپرماتوزوئید تولید شده از سلول پوست نوزاد موش به وجود آورد. موش هایی که او تولید کرده بود هیچ فرقی با سایر موش ها نداشتند و مثل آنها در قفس خود می خوردند و می خوابیدند و زندگی می کردند. هشت موش به وجود آمده با این روش، داستان غیر متداولی برای تولد داشتند. تعداد کمی از محققان در دنیا که هیاشی هم از آنها بود این میراث محققان گذشته را برای تولید گامت (سلول های جنینی مذکر و مؤنث) (گامتوژنز) در آزمایشگاه و در اصطلاح علمی in vitro (درشیشه) به کار گرفتند و توانستند تخمک و اسپرماتوزوئید را از سلول های بالغ به وجود آورند. با این تحقیقات زوج هایی که ناباروری غیرقابل درمان دارند به آینده خود امیدوار شده اند و روند این بررسی ها را دنبال می کنند. با وجود موفقیت این روش در مورد جوندگان، هنوز برای پیاده کردن آن روی انسان فاصله زیادی داریم. اگر این روش برای انسان هم جواب بدهد و یک روزی در آینده انجام شود دیگر هیچ مردی که اسپرماتوزوئید در اسپرم خود ندارد، نگرانی نخواهد داشت زیرا که می تواند با یک سلول از پوست خود بارور شود. همین طور زنانی که تخمک گذاری ندارند در هر سنی می توانند با سلول پوست یا خون خود بارور شوند. حتی زوج های همجنس (مرد با مرد و زن با زن) هم می توانند با دادن کمی از خون خود یا با سلول پوست خود صاحب فرزند شوند که البته در مورد مرد با مرد جنین ایجاد شده باید در رحم مادر اجاره ای پرورش پیدا کند و پس از تولد به زوج دو مرد داده شود و مطمئن خواهند بود که فرزند تولید شده فرزند بیولوژیکی آنهاست. برای پیاده کردن این روش روی پستانداران غیر از انسان تحقیقات ادامه دارد و امید هست که روی انسان هم جواب بدهد.

روش تولید اسپرم و تخمک از سلول پوست یا خون بسیار علمی، پیچیده و مفصل است که در آزمایشگاه باروری در ظروف آزمایشگاهی مخصوص در محفظه ای شیشه ای به نام Petri Dish  (پتری دیش) انجام می شود و چهار مرحله دارد و دانشمندان می توانند سلول پوست جدا شده یا سلول خون را با روش های خاصی به مراحل اولیه برگردانند و از سلول بالغ، سلول بنیادی تهیه کنند و از این سلول بنیادی، تخمک یا اسپرماتوزوئید بسازند و با لقاح این دو جنین را تولید کنند و از این مرحله به بعد مانند IVF عمل کنند. شرح مفصل این روند، بسیار آکادمیک، دانشگاهی و تحقیقاتی است که شرح آن در یک مجله غیر تخصصی  پزشکی ممکن است موجب کسالت مخاطبین بشود. فقط اشاره می کنم که هیاشی در کارهای خود روی موش، سلول پوست را از دم موش برداشت کرده است ولی در مورد انسان می گوید اگر در آینده این روش پیاده شود استفاده از خون بسیار ساده تر است. همانطور که در آزمایشگاه برای چک آپ خون می دهیم، از فرد متقاضی برای این طرح مقدار کمی خون گرفته  می شود، دانشمندان سلول های خون گرفته شده را (گلبول سفید، قرمز، پلاکت) هر کدام را که مناسب بدانند به مرحله قبلی که جوان تر است تا مرحله اولیه که سلول بنیادی است تبدیل می کنند و از آن اسپرم و تخمک تهیه می کنند. تخمک به دست آمده را با اسپرم سالم، و عکس آن، اسپرم به دست آمده را با تخمک سالم لقاح می دهند و داخل رحم زن می کارند. البته پس از تأیید تولید جنین زیر میکروسکوپ که کاملا این مرحله شبیه IVF است. نوزاد حاصل کاملا دارای صفات ژنتیکی والدین خواهد بود.

یادآور می شود موش های تولید شده در تحقیق هیاشی بزرگ شدند و خودشان صاحب فرزند هم شدند و همه چیز بی عیب بود. محققان دنبال این قضییه هم هستند که بتوانند تخمک ایجاد شده را در درازمدت فعال نگاه دارند و در زمان لازم هر وقت که بخواهند از آن استفاده کنند.

در موش سلول تخمک در ۵ روز بالغ می شود ولی در مورد زنان ۳۰ روز وقت لازم دارد. برای پیاده کردن روش روی انسان دانشمندان باید آن را بارها روی حیوانات نزدیک به انسان بررسی کنند. در کاربرد این روش روی موش ها گروه هیاشی نیاز داشتند چند روش اولیه را با روش خود گره بزنند. در سال ۲۰۱۰ توانستند سلول پوست یا خون را به مرحله قبلی برگردانند به مرحله ای که هنوز هویت خود را پیدا نکرده بودند. گروه هیاشی با پیروی از یک روند پیشرفته توسط “شی نیا یاماناکا” از دانشگاه کیوتو ژاپن، برنده جایزه نوبل پزشکی برای این تحقیق در سال ۲۰۱۲، شروع کردند. بعدا  از نظر  ژنتیکی به اصلی که در سال ۲۰۰۰ به وسیله عظیم سورانی  پایه گذاری شده استفاده کردند. سورانی امروزه در انستیتوی گوردن انگلستان است.

“می تی نوری سی تو” هم بعدا به سورانی ملحق شد و در آزمایشگاه او کار شروع به کار کرد. این دو بعدا مربی و مرشد هیاشی شدند. این کار و تجربیات نزدیک به آن روی سلول های جنین معمولی موش به گروه هیاشی کمک کرد تا بفهمند کدام ژن برای ایجاد سلول بنیادی مورد نیاز است تا سلول اولیه تولید تخمک که آن را Germ Cell می نامیم ایجاد شود. سلول اولیه تخمک که می تواند به تخمک یا اسپرم تبدیل شود هنوز دو مرحله با هدف نهایی فاصله دارد تا مانند هر سلول معمولی حیوانی دارای کروموزم مربوطه بشود. برای شکل گرفتن سلول های جنسی که فقط یک سری ژن از پدر و مادر دارند، هنوز در مرحله ای که میئوز نام دارد نیاز دارند در جنس ماده  تقسیم  اول در جنین اتفاق افتد تا جرم سل اولیه وارد سیستم باروری شود. تقسیم دوم در خلال تخمک گذاری، وقتی که تخمک به طور کامل بالغ شده بعد از روبرو شدن با تعدادی از هورمون ها اتفاق می افتد که این مراحل از نظر انتقال خصوصیت ژنیتکی پدر و مادر به نوزاد بسیار اهمیت دارد. برای پیاده شدن بهتر طرح دانشمندان فهمیدند که کار آنها هر چه بیشتر باید شبیه و تقلید کاملی از طبیعت باشد، همه محیط های داخل پتری دیش حتی المقدور ترکیبی شبیه داخل بدن موجود زنده داشته باشند تا سلول واقعا فریب بخورد و تصور کند داخل بدن است. بنابراین محققان ویسکوزیته (چسبندگی و غلظت) محیط های داخل پتری دیش را حتی المقدور به ویسکوزیته طبیعی بدن موش نزدیک کردند. برای پیروزی بر مشکلات و حصول نتیجه برای انسان گروه هیاشی قبلا روی پستانداران اولیه، میمون و بوزینه کوچک امریکایی کار کردند، اما چند چالش بزرگ مانع موفقیت آنها شد. موش برای تحقیق موجود مناسبی است زیرا دوره تخمک گذاریش ۵ روز است و دوره حامگلی اش نیز ۲۰ روز است، دوره حاملگی بوزینه کوچک ۱۴۰ روز است بنابراین به دست آوردن نوزاد روی این موجود خیلی طول می کشد. همین طور خیلی طول می کشد تا جرم سل ها در بوزینه به تخمک بالغ تبدیل شوند. برای حصول اطمینان از زنده بودن سلول های اولیه و بالغ در میمون و به دست آوردن تعداد زیادی تخمک، هیاشی فکر می کند باید کار بیشتری با انتقال سلول های تخمدان به روی پتری دیش انجام دهد. او نیاز دارد رابطه سلول های تخمدانی را به طور اختصاصی شناسایی کند.

برای حصول اطمینان از زنده بودن سلول های اولیه و بالغ در میمون و به دست آوردن تعداد زیادی تخمک، هیاشی فکر می کند باید کار بیشتری با انتقال سلول های تخمدان به روی “پتری دیش” انجام دهد. او نیاز دارد رابطه سلول های تخمدانی را به طور اختصاصی شناسایی کند. سورانی رئیس و مدیر تحقیق germ- line and epigenomics در گوردن و یک فرد پیشگام در این زمینه در تجربیاتش متوجه شده که سلول های کمک کننده (Helper Cell) حمایت می کنند تا جرم سل ها بالغ شوند و ارتباط برقرار کنند. سورانی شرح می دهد: جرم سل ها که به طرف یک نقطه واقعی پیش می روند، به یک چیز اختصاصی نیاز دارند تا به سمت نقطه بعدی بروند. او و گروهش یاد گرفته اند که حدس بزنند چه سلولی اهمیت خاصی در این روند دارد، اما این یک کار کند و سخت است. آنها برای یافتن سر نخ هایی در مورد هر مرحله از بلوغ سلول تخمک دارند روی جنین سقط شده انسانی کار می کنند. همچنین آزمایشگاه شروع کرده است به جای موش از خوک استفاده کند که بسیار نزدیک تر و شبیه تر به انسان است و نسبت به میمون ارزان تر هم در دسترس است. غیر از استفاده از پتری دیش آزمایشگاهی باید راه دیگری وجود داشته باشد تا طرح پیش برود. برخی محققین فکر می کنند با انتقال سلول به دست آمده به داخل بدن زنده به عنوان کنترل کیفی که گامت های ناقص را از بین ببرد می توانند گامت های سالم بیشتری به دست آورند.”رنی ریپر پرا” یک متخصص سلول های بنیادی در دانشگاه ایالت مونتانا  که روی اسپرم کار می کند، می گوید در طبیعت فقط بی عیب ترین اسپرم قادر است تخمک را بارور کند، در طبیعت برای رسیدن به تخمک، اسپرماتوزوئید ها رقابت می کنند و سالم ترین و پر تحرک ترین و عالی ترین آنها موفق می شود.  در صورتی که در نمونه هایی که در آزمایشگاه تولید می شوند این مسابقه بین اسپرماتوزوئیدها وجود ندارد بنابراین خطر بارور شدن با یک اسپرماتوزوئید معیوب  وجود دارد. بدن انسان طوری عمل می کند که اسپرم معیوب را کنار می زند. “پرا” بیشتر روی ایجاد اسپرم اولیه کار می کند. او می گوید تولید اسپرم و تخمک در پتری دیش باعث نگرانی است زیرا که قادر نیستیم همه جوانب آن را مثل طبیعت پیش ببریم و تخمک و اسپرم مصنوعی هرگز قادر نیستند برای ایجاد یک زندگی انسانی مفید و بی عیب باشند، بنابراین با پیاده کردن این روش روی انسان، پرا موافق نیست. Marcy Darnovsky رئیس اجرائی مرکز ژنتیک و جامعه که یک سازمان عام المنفعه است، می گوید: فکر نمی کنم جرم سل های تولید شده درآزمایشگاه بتوانند به اندازه کافی ایمنی داشته باشند و بدون خطر باشند. اما از تحقیقی که به فهم بیشتر تکمیل انسان و حیوان منجر می شود، حمایت می کند. اما او جلوی استفاده از تخمک و اسپرم مهندسی شده، برای ایجاد یک زندگی نو بخصوص برای انسان یک خط می کشد.

او می گوید: من فکر می کنم این کار روی پستانداران برای به دست آوردن نوزادان بیشتر از نظر بیولوژیکی ما را با  خطر بسیار زیادی  مواجه می کند و می تواند بسیاری از جنین ها مرحله جنینی را سالم به پایان نرسانند، و برخی حیوانات با مشکلات وحشتناکی از نظر سلامت متولد شوند. ِDarnovsky می گوید دنیا نیاز دارد از نتیجه کارهای هیاشی، سورانی، پرا و دیگران اطمینان حاصل کند که با استفاده از طرح آنها و عملی شدن روی انسان لطمه ای به انسان وارد نشود و زوج ها صاحب فرزندان معیوب نشوند. اگر سلول های هر فردی دستکاری شوند و تبدیل به اسپرم و تخمک شوند آیا نوزاد ایجاد شده که از سلول پوست یا خون یک نفر ایجاد شده پدر و مادرش یک نفر نیست؟

عیب دیگر این است که هر کسی می تواند سلول پوست یک نفر را از روی ملافه و دستمال سفره او بردارد و بدون موافقت او اسپرم و تخمک بسازد و بچه ای به وجود آورد که بدون رضایت و اطلاع صاحب سلول تولید شده است. به علاوه همانطور که George Daley رئیس دانشکده پزشکی هاروارد و همکارانش در سال (۲۰۱۷) در Translational Medicine نوشتند: چنین روشی می تواند تولید جنین را در مقیاس غیرقابل تصوری بالا ببرد و این عامل در کاهش ارزش زندگی انسان چالش های فراوانی ایجاد خواهد کرد. جنبه های اخلاقی این طرح موجب می شود که محدودیت هایی در گامتو ژنز آزمایشگاهی ایجاد شود.  محققین می گویند علم مربوط به جنین در امریکا و برخی کشورها از نظر بودجه محدودتر شده است. بعلاوه برداشت نمونه سلول از جنین طبیعی برای مقایسه، مشکلاتی دارد. سورانی وHelen Picton   در دانشگاه لیدز انگلستان که کارهایی مرتبط با هم داشته اند از مشکلات و موانع کارخود حرف می زنند. سورانی می گوید: در جامعه بومی و فرهنگی خاص ژاپن کار کردن روی جرم سل انسانی بسیار مشکل است. به علاوه قانون ژاپن باروری انسان با جرم سل حتی برای تحقیق را مجاز نمی داند. از طرف دیگر حتی اگر هیچگاه موفق به تولید نوزادی از این راه نشوند، پیگیری این روش مزایایی دارد چرا که در تحقیقات ناباروری می توان به اثر عواملی روی وراثت پی برد.

پیکتون می گوید: این یک سفر مکاشفه ای است که منحصر می شود به کار روی فیبرولوژی تخمدان و تولید مثل، راهی است که به کیفیت بالای تخمک و اسپرم پی ببریم و این ما را برای انتخاب بهتر در  IVFکمک می کند و روند تصفیه روش ایجاد گامت بهبود می یابد و گسترش پیدا می کند و مشخص می شود کجا سلول ها به خطا می روند و موجب ایجاد بیماری می شود و علت کاستن تولد یا مرگ سلولی روشن می شود. این که بدانیم چگونه از سلول پوست یا گلبول خون تخمک و اسپرم می توان ساخت به دانشمندان کمک می کند که بیماری های ژنیتیکی را بهتر بشناسند، شناخت اسپرم و تخمک در اولین روزهای ایجادشان به ما اجازه می دهد که منبع هر گروه متیل  یا سایر تغییراتی را که موجب انباشت آنها در ژن می شود بشناسیم. در بررسی سال ۲۰۱۶ تغییرات ژنتیکی ایجاد شده تحت تأثیر هورمون ها در کودکانی که از هولوکاست جان سالم بدر برده بودند روشن شد، این کودکان سال ها قبل والدینشان صدمه دیده بودند. تولید تخمک و اسپرم از سلول بنیادی به دانشمندان اجازه می دهد که به علت این گونه مسائل راه پیدا کنند، این نظر سورانی است. او اضافه می کند، دانشمندان می توانند بینشی در مورد بیماری های وابسته به سن پیدا کنند که اغلب به علت انباشت نشانگرهای ژنتیکی ایجاد می شوند. سورانی مشغول بررسی این مسئله است که میتوکندری (سلول های منبع انرژی) چگونه در روند ساختن تخمک شکل می گیرند. در باروری میتو کندری دنبال انتخاب یک روند خاص می رود، در حالی که کودک ابزار ژنتیکی مادری را می گیرد و البته روند اصلاح کاستی در متیوکندری هنوز شناخته نشده است. اما سورانی امیدوار است که با بررسی این که چگونه جرم سل چنین خطاهایی را اصلاح می کند، مسئله را روشن کند. سورانی و همکارانش توانستند مقدار زیادی مطلب درباره انرژی سلولی و بیماری های وابسته به آن به دست آورند.

سورانی می گوید: در خلال راه بررسی هایمان بالاخره توانستیم تأثیرات بزرگی در مورد سلامت انسان کشف کنیم. هیاشی امید دارد که بررسی هایش به نجات و بازگردانیدن برخی گونه های در حال انقراض مانند کرگدن سفید منجر شود. با این تجربیات دانشمندان می توانند روی گونه هایی که نابود شده اند، کار کنند. سورانی اکنون به جای موش کارش را روی سلول های کرگدن انجام می دهد ولی پیشرفت او کند است. هیاشی می گوید وقتی که درباره کارهایش روی کرگدن سفید حرف می زند مخاطبینش خوشحال به نظر می رسند اما وقتی که از پیاده کردن این روش روی انسان حرف می زند، بسیاری از مردم با شک و تردید می شنوند و برخی هم دچار ترس و نگرانی می شوند. پرا باور دارد در صورتی که روش روی انسان نتیجه بدهد، مخالفین با آن کنار خواهند آمد و آن را حمایت خواهند کرد.

پرا ایمان دارد خانمی که از سرطان جان سالم به در برده اگر با این روش صاحب فرزند شود به او کمک بزرگی شده است و این تحقیق از راه چنین مواردی توصیه خواهد شد. روش های IVF و  (CRISPR)هم اوائل مخالفین زیادی داشتند ولی بالاخره جا افتادند و همان ۳۵درصد موفقیت IVF هم غنیمت است. در مورد گامتوژنز آزمایشگاهی هم محققیان و مخالفان به تفاهم خواهند رسید.Daley و همکارانش در ژانویه ۲۰۱۷ ، نوشتند:”علم پزشکی با سرعت اعجاب انگیز پیشرفتش در زمینه باروری هم، در آینده برای بشریت مژده بزرگی خواهد داشت.