無(wú)創(chuàng)胚胎質(zhì)量檢測(cè)可以簡(jiǎn)化生育治療

體外受精(IVF)是一種生育治療方法，包括在實(shí)驗(yàn)室使卵子受精，然后將其植入子宮，這已經(jīng)成為許多難以懷孕的人的希望之源。然而，這個(gè)多步驟的過(guò)程是復(fù)雜的，在美國(guó)40歲以下的女性中，試管嬰兒治療后的總體活產(chǎn)率只有20-40%。成功率低的原因之一是醫(yī)生很難確定哪些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的胚胎最有可能成功懷孕，因此許多尋求體外受精的人必須經(jīng)歷多輪治療。

現(xiàn)在，加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種非侵入性的方法，可以用來(lái)更好地預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的胚胎的質(zhì)量。這種新方法的工作原理是檢測(cè)被稱為exRNAs的遺傳物質(zhì)的小顆粒，這些遺傳物質(zhì)遺留在培養(yǎng)年輕胚胎的液體培養(yǎng)基中。研究結(jié)果發(fā)表在2023年1月10日的《細(xì)胞基因組學(xué)》雜志上。

“不幸的是，體外受精的成功仍然涉及很大的機(jī)會(huì)因素，但這是我們希望我們的研究能夠改變的，”共同資深作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科和生殖科學(xué)系教授、加州大學(xué)圣地亞哥分校健康中心的生殖內(nèi)分泌學(xué)家H. Irene Su博士說(shuō)。“目前，我們預(yù)測(cè)胚胎結(jié)果的**方法是觀察胚胎，測(cè)量形態(tài)特征，或者從胚胎中取出一些細(xì)胞來(lái)觀察基因組成，這兩種方法都有局限性。”這種新方法不依賴于胚胎的視覺(jué)特征或活組織檢查，而是更像血液檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)液體樣本中的分子。然而，研究人員可以通過(guò)研究用于培養(yǎng)胚胎的剩余培養(yǎng)基來(lái)分析胚胎，而不是來(lái)自胚胎本身的樣本。這意味著這種新方法是完全無(wú)創(chuàng)的，不需要病人采取額外的步驟。

Su教授說(shuō):“體外受精本身就很有挑戰(zhàn)性，所以對(duì)我們來(lái)說(shuō)，我們的研究不干擾這個(gè)已經(jīng)很微妙的過(guò)程是非常重要的。我們所做的更像是觀察考古遺址留下的東西，幫助我們更多地了解那里的居民和他們做了什么。”

雖然DNA包含了細(xì)胞發(fā)育和功能所需的所有指令，但它們也需要RNA(另一種遺傳物質(zhì))來(lái)幫助執(zhí)行這些指令。大多數(shù)RNA存在于細(xì)胞內(nèi)，但當(dāng)細(xì)胞完成其各種功能時(shí)，一些被稱為外RNA的RNA分子被細(xì)胞釋放到周圍環(huán)境中。

科學(xué)家們?nèi)匀徊淮_定exRNAs的確切生物學(xué)功能，但它們?cè)?/span>21世紀(jì)初的發(fā)現(xiàn)為生物醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)學(xué)開辟了新的途徑，為細(xì)胞間通信和疾病過(guò)程以及潛在的診斷和治療應(yīng)用提供了見解。

“在過(guò)去的十年里，我們才開始發(fā)現(xiàn)exrna的用途，可能還有無(wú)數(shù)我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的其他應(yīng)用，”加州大學(xué)圣地亞哥分校雅各布斯工程學(xué)院生物工程系教授、資深作者Sheng Zhong博士說(shuō)。“這僅僅是個(gè)開始。”

通過(guò)分析五個(gè)不同發(fā)育階段的胚胎培養(yǎng)基中的exRNA，研究人員確定了每個(gè)階段大約4000個(gè)不同的exRNA分子。這些exrna與胚胎在每個(gè)發(fā)育階段表達(dá)的許多不同基因相對(duì)應(yīng)。

“我們驚訝于在胚胎發(fā)育的早期產(chǎn)生了如此多的exRNAs，以及我們使用如此微小的樣本就能檢測(cè)到多少exRNAs的活性。”“通過(guò)這種方法，我們可以分析細(xì)胞外部的樣本，并對(duì)細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的事情獲得令人難以置信的深入了解。”

研究人員利用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，根據(jù)胚胎產(chǎn)生的exRNAs來(lái)預(yù)測(cè)胚胎的形態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)他們的模型能夠復(fù)制當(dāng)前胚胎測(cè)試中使用的形態(tài)學(xué)測(cè)量，這表明exrna是胚胎質(zhì)量的一個(gè)有希望的預(yù)測(cè)因子。

盡管如此，研究人員警告說(shuō)，還需要進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)他們的測(cè)試是否可以直接用于預(yù)測(cè)試管嬰兒的積極結(jié)果，比如成功分娩。

“我們有數(shù)據(jù)將健康的形態(tài)與試管嬰兒的陽(yáng)性結(jié)果聯(lián)系起來(lái)，現(xiàn)在我們已經(jīng)看到exrna可以用來(lái)預(yù)測(cè)良好的形態(tài)，但在我們的測(cè)試準(zhǔn)備好黃金時(shí)間之前，我們?nèi)匀恍枰嫵鲎詈蟮慕缦?。一旦這項(xiàng)工作完成，我們希望這將使試管嬰兒的整個(gè)過(guò)程更簡(jiǎn)單，更有效，最終減少尋求這種治療的家庭的痛苦。”

本網(wǎng)站所有轉(zhuǎn)載文章系出于傳遞更多信息之目的，轉(zhuǎn)載內(nèi)容不代表本站立場(chǎng)。不希望被轉(zhuǎn)載的媒體或個(gè)人可與我們聯(lián)系，我們將立即進(jìn)行刪除處理。