חוקרים במכון פרנסיס קריק שפכו אור על החלבונים השולטים בהתפתחות השחלות בעכברים לפני ואחרי הלידה. זה יכול להוביל להבנה טובה יותר של האופן שבו אי פוריות נשית מתפתחת.
בעקבות מחקרם שזיהה את הגן שאחראי ליזום התפתחות השחלות בעובר העכבר, שאפו המדענים להבין אילו גנים שומרים על תפקודי השחלות, כולל ייצור ביציות, לאחר הלידה.
ניסויים קודמים הראו כי הסרת גן נקראת פוקסל2 בעכברים נקבות (XX) בנקודות שונות בהתפתחות יש השפעות שונות בהתאם לתזמון. אם מסירים אותם מהעוברים, השחלות הופכות לא תקינות והעכברים הבוגרים אינם פוריים. אם מסירים אותם מעכברים בוגרים, השחלות שלהם מתחילות להידמות לאשכים.
במחקר שפורסם היום ב התקדמות המדעהצוות מצא כי בעוד ש-FOXL2 אכן ממלא תפקיד במהלך התפתחות עוברית, יש לו את ההשפעה הגדולה ביותר לאחר הלידה, כאשר החלבון מווסת את פעילותם של גנים רבים נוספים, כולל חלקם המעורבים בתפקודים קריטיים לשחלה כגון התפתחות ביציות.
FOXL2 הוא סוג של חלבון היושב פיזית על גבי אזורים ספציפיים ב-DNA ('משפרים') ומשפיע האם וכיצד נקראים גנים אחרים (מטרה).
החוקרים השתמשו בטכניקה שנקראת פרוטאומיקה של כרומטין כדי 'לדוג' את כל החלבונים האחרים המקיימים אינטראקציה עם FOXL2 כאשר הוא קשור ל-DNA. הם מצאו שמספר אינטראקציות החלבון גדל באופן דרסטי בשחלות לאחר הלידה בהשוואה להתפתחות העוברית.
בין רבים אחרים, הם זיהו חלבון בשם USP7, הנקשר ל-FOXL2 כאשר הוא מקיים אינטראקציה עם מטרות ה-DNA שלו. עד כה, החוקרים לא היו מודעים לאינטראקציה של USP7 ו-FOXL2 או מה התפקיד של USP7 בהתפתחות השחלות.
כאשר החוקרים הסירו את Usp7 גן מעכברים נקבות, הם גילו שהעכברים לא יכלו לפתח שחלות מעבר לגיל ההתבגרות, ולכן היו לא פוריות. הצוות מאמין ש-USP7 עשוי להיות נחוץ כדי לייצב את FOXL2 על גבי ה-DNA.
FOXL2 ו-USP7 חולקים כמה תפקידים נפוצים בבני אדם. לאנשים חסר עותק אחד של FOXL2 הגן יכול להתחיל לייצר ביציות אבל לא לפתח שחלות מלאות, אז יש בעיות עם פוריות. USP7 מוטציות יכולות גם להוביל לאי פוריות אצל אנשים, כמו גם להפרעות נוירו-התפתחותיות.
בדיקה גנטית היא המפתח לאבחון בעיות בהתפתחות מינית, ולכן החוקרים מקווים למצוא את הגורמים הגנטיים העיקריים לאי פוריות ולשקול כיצד טכניקות עריכת גנים יכולות לעזור בטיפולים עתידיים.
רובין לאבל-באדג', ראש קבוצה של המעבדה לביולוגיה וגנטיקה התפתחותית של תאי גזע ב-Crick, אמר: "במחקר שלנו, התקרבנו לתשובות לשתי שאלות מרכזיות בנוגע להתפתחות – מה מניע את התפתחות השחלות וכיצד התפקוד מצאנו של-FOXL2 תפקידים שונים מאוד במהלך הפיתוח, וזיהינו חלבון חיוני נוסף, USP7.
"הגורמים הגנטיים העומדים בבסיס התפתחות האישה לא נחקרו היטב כמו התפתחות גברית, מכיוון שמסלולי התפתחות נשיים רבים מתרחשים בו-זמנית ולא ברצף שקל לעקוב אחריהם. אי פוריות היא בעיה גדולה ברחבי העולם, ולכן יש לשפוך אור על הגנים והחלבונים העיקריים האחראים בכל שלב חיוניים."
זו הפעם הראשונה שהצלחנו להשתמש בגישות הללו כדי לראות את האינטראקציות ש-FOXL2, גורם קריטי לפוריות האישה, יוצר עם חלבונים אחרים בזמן שהם קשורים ל-DNA בשחלות עכברים. לגורמים הנקשרים באופן פעיל ל-DNA יש סיכוי גבוה יותר להשפיע על ויסות הגנים החשובים להתפתחות ולתפקוד השחלה. זיהינו את USP7 באמצעות שיטה זו והתקווה היא שניתן למצוא חלבונים רבים נוספים האחראים להתפתחות השחלות באמצעות הגישה שלנו."
רוברטה מיגל, עמיתת פוסט-דוקטורט בקריק ומחברת ראשונה ומחברת בכירה על המחקר
רובין ורוברטה עבדו עם כמה צוותים מומחים, במאמץ רחב היקף, כולל שירות השינוי הגנטי, ביואינפורמטיקה וביוסטטיסטיקה, פרוטאומיקה, ציטומטריית זרימה, היסטופתולוגיה ניסויית, מיקרוסקופיה של אור ומתקן המחקר הביולוגי.
החוקרים ימשיכו לחקור את תפקידו של חלבון USP7 בהתפתחות המינית.
