Một nghiên cứu gần đây cho thấy phôi người giai đoạn sớm một ngày tuổi gồm hai tế bào dường như giống hệt nhau, nhưng trên thực tế, một trong hai tế bào đóng góp nhiều hơn vào các cơ quan và mô của cơ thể. Phát hiện này có thể giúp cải thiện tỷ lệ thành công của các thủ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (IVF).
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell cho thấy lần phân chia đầu tiên của trứng đã thụ tinh khiến các tế bào hình thành sau đó có xu hướng phát triển theo những số phận khác nhau, từ đó đặt nền móng cho quá trình phát triển thành một thai nhi phức tạp. Nhà sinh học phát triển Ali Brivanlou thuộc Đại học Rockefeller ở Thành phố New York gọi nghiên cứu này là "một bước tiến lớn" và cho biết ý nghĩa lâm sàng của nghiên cứu sẽ ngày càng rõ ràng hơn khi công trình tiếp tục được triển khai.
Nguồn gốc của sự bất đối xứng
Trong một thời gian dài, các nhà nghiên cứu tin rằng khi trứng động vật có vú đã thụ tinh có ít hơn 16 tế bào, mọi tế bào đều giống nhau và chỉ bắt đầu biệt hóa ở các giai đoạn phát triển sau đó. Suy cho cùng, một trứng đã thụ tinh tách thành hai phôi riêng biệt sau vài lần phân chia tế bào vẫn có thể tạo thành một cặp song sinh cùng trứng.
Tuy nhiên, vào 2001, nhà sinh học phát triển Magdalena Zernicka-Goetz thuộc Viện Công nghệ California đã chỉ ra trong một bài báo rằng hai tế bào đầu tiên của phôi chuột thực sự khác nhau. Một tế bào chủ yếu hình thành thai nhi, còn các tế bào hậu duệ của tế bào kia chủ yếu hình thành túi noãn hoàng.
Nghiên cứu dài hạn
Zernicka-Goetz từ lâu đã tự hỏi liệu hiện tượng tương tự có tồn tại ở người hay không. Bà đã nhận được 54 trứng đã thụ tinh nhưng chưa hoàn tất lần phân chia đầu tiên từ một phòng khám IVF. Các nhà nghiên cứu cho phép những trứng đã thụ tinh này phân chia trong phòng thí nghiệm và đánh dấu một trong các tế bào mẹ của phôi bằng protein huỳnh quang, qua đó theo dõi sự phát triển của các tế bào hậu duệ từ mỗi tế bào.
Sau bốn đến năm ngày nuôi cấy, các phôi này bắt đầu hình thành những cấu trúc khác nhau. Phân tích cho thấy phần lớn tế bào trong các cấu trúc hình thành thai nhi có nguồn gốc từ tế bào mẹ của phôi phân chia nhanh hơn, trong khi các tế bào hậu duệ của tế bào phân chia chậm hơn chủ yếu chuyển thành túi noãn hoàng.
Brivanlou kinh ngạc trước mức độ bất đối xứng này nhưng cho rằng điều đó hợp lý, bởi cuối cùng cơ thể người trở nên vô cùng phức tạp. Ông nói: "Càng đào sâu, chúng ta càng nhận ra rằng sự sống được cấu thành từ những lần phá vỡ tính đối xứng liên tiếp."
Nguyên nhân của sự phát triển bất đối xứng
Nguyên nhân gây ra sự bất đối xứng này vẫn chưa rõ. Ở chuột, vị trí tinh trùng xâm nhập vào trứng ảnh hưởng đến cách trứng phân chia, và Zernicka-Goetz cho rằng các yếu tố khác, chẳng hạn như cấu trúc nhiễm sắc thể trong trứng, cũng có thể tác động đến sự cân bằng này.
Việc hiểu rõ tế bào nào có nhiều khả năng hình thành thai nhi hơn có thể giúp các phòng khám IVF sàng lọc phôi tốt hơn để tìm ra những phôi có khả năng dẫn đến thai kỳ thành công cao nhất. Bà nói: "Nếu có thể hiểu được những điểm dễ tổn thương trong giai đoạn này, một số trường hợp sảy thai có thể được phòng tránh." Mặc dù rất khó dự đoán sự bất đối xứng sớm này ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể người ở các giai đoạn sau, tác động của nó có thể kéo dài trong thời gian rất lâu.
Tin tức | Đột phá khoa học: Phôi người hình thành cơ thể thông qua quá trình phân chia tế bào bất đối xứng
Một nghiên cứu gần đây cho thấy phôi người giai đoạn sớm một ngày tuổi gồm hai tế bào dường như giống hệt nhau, nhưng trên thực tế, một trong hai tế bào đóng góp nhiều hơn vào các cơ quan và mô của cơ thể. Phát hiện này có thể giúp cải thiện tỷ lệ thành công của các thủ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (IVF).
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell cho thấy lần phân chia đầu tiên của trứng đã thụ tinh khiến các tế bào hình thành sau đó có xu hướng phát triển theo những số phận khác nhau, từ đó đặt nền móng cho quá trình phát triển thành một thai nhi phức tạp. Nhà sinh học phát triển Ali Brivanlou thuộc Đại học Rockefeller ở Thành phố New York gọi nghiên cứu này là "một bước tiến lớn" và cho biết ý nghĩa lâm sàng của nghiên cứu sẽ ngày càng rõ ràng hơn khi công trình tiếp tục được triển khai.
Nguồn gốc của sự bất đối xứng
Trong một thời gian dài, các nhà nghiên cứu tin rằng khi trứng động vật có vú đã thụ tinh có ít hơn 16 tế bào, mọi tế bào đều giống nhau và chỉ bắt đầu biệt hóa ở các giai đoạn phát triển sau đó. Suy cho cùng, một trứng đã thụ tinh tách thành hai phôi riêng biệt sau vài lần phân chia tế bào vẫn có thể tạo thành một cặp song sinh cùng trứng.
Tuy nhiên, vào 2001, nhà sinh học phát triển Magdalena Zernicka-Goetz thuộc Viện Công nghệ California đã chỉ ra trong một bài báo rằng hai tế bào đầu tiên của phôi chuột thực sự khác nhau. Một tế bào chủ yếu hình thành thai nhi, còn các tế bào hậu duệ của tế bào kia chủ yếu hình thành túi noãn hoàng.
Nghiên cứu dài hạn
Zernicka-Goetz từ lâu đã tự hỏi liệu hiện tượng tương tự có tồn tại ở người hay không. Bà đã nhận được 54 trứng đã thụ tinh nhưng chưa hoàn tất lần phân chia đầu tiên từ một phòng khám IVF. Các nhà nghiên cứu cho phép những trứng đã thụ tinh này phân chia trong phòng thí nghiệm và đánh dấu một trong các tế bào mẹ của phôi bằng protein huỳnh quang, qua đó theo dõi sự phát triển của các tế bào hậu duệ từ mỗi tế bào.
Sau bốn đến năm ngày nuôi cấy, các phôi này bắt đầu hình thành những cấu trúc khác nhau. Phân tích cho thấy phần lớn tế bào trong các cấu trúc hình thành thai nhi có nguồn gốc từ tế bào mẹ của phôi phân chia nhanh hơn, trong khi các tế bào hậu duệ của tế bào phân chia chậm hơn chủ yếu chuyển thành túi noãn hoàng.
Brivanlou kinh ngạc trước mức độ bất đối xứng này nhưng cho rằng điều đó hợp lý, bởi cuối cùng cơ thể người trở nên vô cùng phức tạp. Ông nói: "Càng đào sâu, chúng ta càng nhận ra rằng sự sống được cấu thành từ những lần phá vỡ tính đối xứng liên tiếp."
Nguyên nhân của sự phát triển bất đối xứng
Nguyên nhân gây ra sự bất đối xứng này vẫn chưa rõ. Ở chuột, vị trí tinh trùng xâm nhập vào trứng ảnh hưởng đến cách trứng phân chia, và Zernicka-Goetz cho rằng các yếu tố khác, chẳng hạn như cấu trúc nhiễm sắc thể trong trứng, cũng có thể tác động đến sự cân bằng này.
Việc hiểu rõ tế bào nào có nhiều khả năng hình thành thai nhi hơn có thể giúp các phòng khám IVF sàng lọc phôi tốt hơn để tìm ra những phôi có khả năng dẫn đến thai kỳ thành công cao nhất. Bà nói: "Nếu có thể hiểu được những điểm dễ tổn thương trong giai đoạn này, một số trường hợp sảy thai có thể được phòng tránh." Mặc dù rất khó dự đoán sự bất đối xứng sớm này ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể người ở các giai đoạn sau, tác động của nó có thể kéo dài trong thời gian rất lâu.