اكتشاف علمي: أحد الأسباب الكامنة وراء العقم عند الرجال

يعاني الملايين من الأزواج حول العالم من العقم، ونصف الحالات تنشأ عند الرجال. وفي 10% منهم، لا يتم إنتاج سوى القليل من الحيوانات المنوية أو لا يتم إنتاجها على الإطلاق.

ويسلط بحث جديد أجراه معهد ستورز للأبحاث الطبية، بالتعاون مع مركز ويلكوم لبيولوجيا الخلية في جامعة إدنبرة، الضوء على الأخطاء التي قد تحدث في عملية تكوين الحيوانات المنوية، ما يؤدي إلى نظريات محتملة حول العلاجات الممكنة.

وقال سكوت هاولي، الباحث من معهد ستورز للأبحاث الطبية: “أحد الأسباب المهمة للعقم عند الذكور هو أنهم لا يستطيعون إنتاج الحيوانات المنوية. وإذا كنت تعرف بالضبط ما هو الخطأ، فهناك تقنيات ناشئة الآن قد تمنحك طريقة لإصلاحه”.

وقد تساعد الدراسة المنشورة في مجلة Science Advances في تفسير سبب عدم إنتاج بعض الرجال ما يكفي من الحيوانات المنوية لتخصيب البويضة.

وفي معظم الأنواع التي تتكاثر جنسيا، بما في ذلك البشر، يجب بناء بنية بروتينية مهمة تشبه الجسر الشبكي بشكل صحيح لإنتاج خلايا الحيوانات المنوية والبويضات.

واكتشف الفريق بقيادة كاثرين بيلمير، باحثة ما بعد الدكتوراه السابقة، أنه في الفئران، أدى تغيير نقطة واحدة ومحددة للغاية في هذا الجسر إلى انهياره، ما أدى إلى العقم، وبالتالي توفير نظرة ثاقبة للعقم البشري عند الذكور بسبب مشاكل مماثلة مع الانقسام الاختزالي.

ويتضمن الانقسام الاختزالي، وهو عملية انقسام الخلايا التي تؤدي إلى ظهور الحيوانات المنوية والبويضات، عدة خطوات، إحداها تكوين بنية بروتينية كبيرة تسمى مجمع السينابتونيمال. ومثل الجسر، يحتفظ المجمع بأزواج الكروموسومات في مكانها ما يتيح حدوث التبادلات الجينية الضرورية والتي تعد ضرورية لفصل الكروموسومات بشكل صحيح إلى حيوانات منوية وبويضات.

وقالت بيلمير: “أحد العوامل المساهمة بشكل كبير في العقم هي عيوب الانقسام الاختزالي. ولفهم كيفية فصل الكروموسومات إلى خلايا تكاثرية بشكل صحيح، نحن مهتمون حقا بما يحدث قبل ذلك مباشرة عندما يتشكل مجمع السينابتونيمال بينها”.

وفحصت الدراسات السابقة العديد من البروتينات التي تتكون من مجمع السينابتونيمال، وكيفية تفاعل بعضها مع بعض، وحددت الطفرات المختلفة المرتبطة بالعقم عند الذكور.

ويشكل البروتين الذي درسه الباحثون في هذه الدراسة شبكات الجسر الذي يحتوي على قسم موجود في البشر والفئران ومعظم الفقاريات الأخرى، ما يشير إلى أنه مهم للمجمع.

إن نمذجة الطفرات المختلفة في منطقة يحتمل أن تكون حاسمة في البروتين البشري مكّنت الفريق من التنبؤ بأي منها قد يعطل وظيفة البروتين.

واستخدم الباحثون تقنية دقيقة لتحرير الجينات لإجراء طفرات في أحد البروتينات المعقدة السينابتونيمالية الرئيسية في الفئران، ما سمح لهم، لأول مرة، باختبار وظيفة المناطق الرئيسية من البروتين في الحيوانات الحية. وتم التحقق من أن طفرة واحدة فقط، تم التنبؤ بها من تجارب النمذجة، هي السبب في العقم لدى الفئران.

وقال الباحثون: “نحن نتحدث هنا عن جراحة دقيقة. لقد ركزنا على منطقة صغيرة جدا من بروتين واحد في هذا الهيكل العملاق الذي كنا متأكدين تماما من أنه يمكن أن يكون سببا مهما للعقم”.