Projekti / Programi
Izražanje genov v kumulusnih celicah jajčnih foliklov v postopkih zunajtelesne oploditve
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.05.00 |
Medicina |
Reprodukcija človeka |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B570 |
Biomedicinske vede |
Porodništvo, ginekologija, andrologija, reprodukcija, spolnost |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.05 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Druge medicinske vede |
kumulusne celice, celice granuloze, biooznačevalci, oligonukleotidne mikromreže, zunajtelesna oploditev, analogi gonadoliberinov, kvaliteta jajčnih celic, blastocista
Raziskovalci (31)
Organizacije (2)
Povzetek
Uvod: Postopki zunajtelesne oploditve (ZTO) pomembno prispevajo k izboljšanju stopnje nosečnosti pri neplodnih parih, a je njihova uspešnost omejena. Večina jajčnih celic je sposobnih, da se oplodi, le polovica se jih razvije v zgodnje zarodke, še manj se jih uspešno ugnezdi v maternici. Da bi povečali uspešnost, se v maternico prenaša več kot en zarodek, kar povečuje možnost za večplodno nosečnost, ki je povezana s tveganji za žensko in za otroka. Zato je priporočljiv prenos enega zarodka, kar pomeni, da je potrebno izbrati tistega z najvišjim ugnezditvenim potencialom.
Za razvoj kvalitetnega zarodka je potrebna kvalitetna jajčna celica. Trenutni izbor jajčnih celic in zarodkov za prenos temelji na ocenjevanju njihove morfologije. Ker ima metoda pomembne omejitve, je razvoj usmerjen v odkrivanje objektivnejših, neinvazivnih pokazateljev. Dvosmerna komunikacija med jajčno celico, celicami granuloze (GC) in kumulusnimi celicami (CC), je ključna za pridobitev sposobnosti jajčne celice, da se oplodi in razvije v kakovosten zarodek. Zato lahko sklepamo, da se razlike v procesih znotraj folikla odražajo tudi na izražanju genov v GC in CC. Z analizo izražanja genov v teh celicah bi lahko na neinvaziven način določili razvojno sposobnost jajčne celice in kakovost zarodka.
V postopkih ZTO uporabljamo za spodbujanje jajčnikov gonadotropine, v kombinaciji z antagonisti ali agonisti. Glede stopnje nosečnosti in porodov, doseženih z enim ali drugim protokolom, so mnenja deljena. Do sedaj še ni bila narejena celostna analiza izražanja genov v CC za ugotavljanje biooznačevalcev, ki bi napovedovali razvoj jajčne celice do stopnje blastociste glede na uporabo antagonistov ali agonistov gonadoliberinov.
Cilji s hipotezo: Predvidevamo, da bomo z analizo izražanja genov celotnega genoma GC in CC jajčnih foliklov po spodbujanju jajčnikov z gonadotropini in antagonisti gonadoliberinov odkrili različne profile pri tistih jajčnih celic, ki se bodo oplodile in tistimi, ki se ne bodo, in tistimi zarodki, ki se bodo ugnezdili in tistimi, ki se ne bodo. Poleg znanih genov, ki opredeljujejo kakovostno jajčno celico pričakujemo, da bomo odkrili še druge, ki bi jih lahko uporabili kot napovednike kakovosti jajčne celice oziroma zarodka. To bi omogočilo prenos enega samega zarodka, ne da bi znižali stopnjo uspešnosti postopka.
Nadalje bomo s prospektivno randomizirano raziskavo ugotavljali biooznačevalce v CC, ki bodo napovedovali razvoj jajčne celice do stopnje blastociste pri posameznem protokolu spodbujanja jajčnikov. Ugotavljali bomo tudi ali se biomarkerji za napoved razvoja jajčne celice do stopnje blastociste med obema protokoloma razlikujejo.
Domnevamo, da bomo s primerjavo izražanja genov v CC, ki se niso oplodile in tistih, ki so se razvile do stopnje blastociste, prepoznali biooznačevalce za napoved razvoja jajčne celice do stopnje blastociste.
Domnevamo tudi, da bodo biooznačevalci, povezani z razvojem jajčne celice do stopnje blastociste podobni, ne glede na izbrani protokol.
Metode: V raziskavi bomo analizirali izražanje vseh genov v kumulusnih celicah z metodo DNK mikromrež ter izražanje manjšega števila genov z metodo polimerazne verižne reakcije v realnem času (QPCR).
Pričakovani rezultati: Na osnovi izražanja genov v CC in GC bomo ugotovili biomarkerje, ki so značilni za jajčne celice, ki se bodo oplodile, in za razvoj jajčne celice do stopnje blastociste. Tovrstni biomarkerji bi bili koristni pri postopkih, ko je potrebna selektivna oploditev določenega števila jajčnih celic ali pri odločitvi, katere jajčne celice ali zarodki so primerni za prenos in zamrzovanje.
Pričakujemo, da bodo biooznačevalci za posamezen protokol zdravljenja različni, vendar ne v tisti skupini biooznačevalcev, ki je povezana z razvojem jajčne celice do stopnje blastociste. To bi pomenilo, da se protokol z antagonisti gonadoliberinov, ki je bolj prijazen za žensko, glede uspešnosti ne razlikuje od protokola z agonisti gonadoliberinov na molekularno biološki ravni
Pomen za razvoj znanosti
S funkcionalnimi analizami različno izraženih genov smo dokazali, da se obogatene funkcionalne poti razlikujejo glede na vrsto celic. V granuloznih celicah (GC) so najvišje uvrščeni nadizraženi geni pripadali funkcijam vnetnega in imunskega odziva ter medcelične komunikacije, v kumulusnih celicah (KC) pa razvoju večceličnega organizma in signalni transdukciji. Poleg tega smo odkrili gena PROK2, ki je bil nadizražen v GC, in PNCK, ki je bil nadizražen v KC, do zdaj pa še nista bila opisana v GC in KC človeških foliklov. PROK2 je bil del genske mreže, ki je povezana z razvojem in delovanjem krvnega sistema, zato sklepamo, da bi PROK2 lahko imel vlogo pri razvoju žilja med folikulogenezo. Osrednji gen te mreže je bil TNF, ki posredno vpliva na PROK2. TNF med folikulogenezo sodeluje pri razpoku jajčnega folikla, zato je mogoče, da ima v tem procesu vlogo tudi PROK2. Gen PNCK povzroči inhibicijo signalne poti MAPK, ki sodeluje v procesu zorenja jajčne celice in luteinizacije GC. Iz rezultatov naše raziskave sklepamo, da PNCK v KC vzdržuje neaktivnost signalne poti MAPK po končanem procesu zorenja jajčne celice. Ti rezultati dodatno prispevajo k razumevanju procesov folikulogeneze na molekularni ravni.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati na nivoju izražanja genov v KC so skladni s kliničnimi rezultati metaanaliz analogov gonadoliberinov, ki kažejo na enako stopnjo živorojenih otrok. Stopnja zrelosti jajčne celice je glavni dejavnik za oploditev jajčne celice in nastanek zarodka dobre kakovosti. To se izkaže tudi v napovednem modelu za zarodke dobre kakovosti, ki temelji na biomarkerjih za zrelo jajčno celico. Gena AMHR2 in LIF imata skupaj dobro napovedno moč za napovedovanje razvoja zarodka dobre kakovosti. Ta napovedni model je izviren in po moči primerljiv z dosedaj razvitimi napovednimi modeli za zarodke, vendar po številu genov enostavnejši od do sedaj dostopnih modelov.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
