ஒரு கரு தாய்வழி திசுக்களில் எவ்வாறு 'கடிக்கிறது': மனிதர்களில் பொருத்துதலின் இயக்கவியல் முதல் முறையாக நிகழ்நேரத்தில் படமாக்கப்பட்டது.

பார்சிலோனா (IBEC, Dexeus Mujer) மற்றும் Tel Aviv ஆகிய இடங்களைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள், ஒரு மனித கரு "கருப்பை சாரக்கட்டு" உடன் எவ்வாறு இணைகிறது மற்றும் சுற்றியுள்ள திசுக்களை உண்மையில் இழுத்து மறுகட்டமைக்கிறது என்பதை முதன்முறையாக நிகழ்நேரத்திலும் முப்பரிமாணத்திலும் காட்டியுள்ளனர். இதைச் செய்ய, அவர்கள் ஒரு சிதைக்கக்கூடிய எக்ஸ் விவோ தளத்தை (கொலாஜன்/ECM ஜெல்கள்) உருவாக்கி, இழுவை விசை நுண்ணோக்கியை நேரடியாக உயிருள்ள மனித மற்றும் எலி கருக்களுக்குப் பயன்படுத்தினார்கள். முக்கிய கண்டுபிடிப்பு: சக்திகளின் வடிவம் இனங்கள் சார்ந்தது, மேலும் கருக்கள் இயந்திர உணர்திறன் கொண்டவை: அவை சைட்டோஸ்கெலட்டனை மறுசீரமைத்து வளர்ச்சியின் நோக்குநிலையை மாற்றுவதன் மூலம் வெளிப்புற இயந்திர குறிப்புகளுக்கு பதிலளிக்கின்றன.

ஆய்வின் பின்னணி

மனித இனப்பெருக்கத்தின் "தடை" உள்வைப்பு ஆகும்: இந்த கட்டத்தில்தான் இயற்கையான கருத்தாக்கங்கள் மற்றும் IVF முயற்சிகள் இரண்டும் பெரும்பாலும் தோல்வியடைகின்றன. அதே நேரத்தில், மனித உள்வைப்பு இடைநிலையானது: கரு வெறுமனே "ஒட்டிக்கொள்வதில்லை" ஆனால் எண்டோமெட்ரியத்தில் முழுமையாகப் பதிக்கப்பட்டுள்ளது - இது ஒரு உயிர்வேதியியல் மற்றும் இயந்திர ரீதியாக சிக்கலான செயல்முறையாகும், ஆனால் சமீப காலம் வரை மனிதர்களில் வாழும் அமைப்புகளில் கிட்டத்தட்ட கவனிக்கப்படவில்லை. எனவே, ஒட்டுதல் மற்றும் படையெடுப்பின் இயக்கவியல் ஒரு "கருப்புப் பெட்டி"யாகவே இருந்தது, மேலும் பெரும்பாலும் மறைமுக குறிப்பான்கள் அல்லது விலங்கு மாதிரிகளிலிருந்து தரவுகளின் அடிப்படையில் முடிவுகள் எடுக்கப்பட்டன.

பாரம்பரிய உள்வைப்பு உயிரியல் எலியை பெரிதும் நம்பியுள்ளது, ஆனால் பிளாஸ்டோசிஸ்ட் நோக்குநிலை முதல் உள்வைப்பின் ஆழம் மற்றும் செல்லுலார் சக்திகளின் முறை வரை இனங்களுக்கு இடையே அடிப்படை வேறுபாடுகள் உள்ளன. எலிகளில், உள்வைப்பு மிகவும் "மேலோட்டமானது", திசு இடப்பெயர்ச்சியின் முன்னுரிமை திசைகளுடன்; மனிதர்களில், இது கருவைச் சுற்றி மல்டிஃபோகல் இழுவை சக்திகளுடன், தனித்துவமான ஊடுருவல் கொண்டது. இந்த வேறுபாடுகள் எலி மாதிரி எப்போதும் மனிதர்களுக்கு அளவிடாது என்பதைக் குறிக்கிறது, குறிப்பாக இயக்கவியலைப் பொறுத்தவரை. சிதைக்கக்கூடிய சூழலில் மனித கருவை நேரடியாக அவதானிப்பது தேவைப்பட்டது.

இந்த தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம், சிதைக்கக்கூடிய 2D/3D அணிகள் (கொலாஜன்/ECM) மற்றும் இழுவை விசை நுண்ணோக்கி ஆகியவற்றை நீண்ட கால உயர் அதிர்வெண் இமேஜிங்குடன் இணைப்பதன் மூலம் சாத்தியமானது. இந்த "செயற்கை கருப்பை" கரு எவ்வாறு சுற்றியுள்ள திசுக்களை இழுக்கிறது, மறுகட்டமைக்கிறது மற்றும் "துளைக்கிறது" - மற்றும் வெளிப்புற இயந்திர சமிக்ஞைகளுக்கு (மெக்கானோசென்சிட்டிவிட்டி) எவ்வாறு பதிலளிக்கிறது என்பதை உண்மையில் பார்க்கவும் அளவிடவும் சாத்தியமாக்கியது. இது உள்வைப்பு திறனை மதிப்பிடுவதற்கும் கரு பரிமாற்ற நிலைமைகளை நன்றாகச் சரிசெய்வதற்கும் புதிய அளவுகோல்களுக்கு வழி திறக்கிறது.

சூழல் பயன்படுத்தப்படுகிறது: சுற்றுச்சூழலின் இயந்திர பண்புகள் மற்றும் கரு சக்திகளின் முறை ஆகியவை பொருத்துதலின் வெற்றியுடன் தொடர்புடையதாக இருந்தால், IVF இல் மேட்ரிக்ஸின் விறைப்பு/கலவையை வேண்டுமென்றே தேர்ந்தெடுக்க முடியும், பரிமாற்ற நேர சாளரங்களை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளலாம், மேலும் கூடுதல் தேர்வு குறிப்பானாக "சக்தி" அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தலாம். இணையாக, உயிர்வேதியியல் "சாதாரணமாக" இருக்கும்போது, ஆரம்பகால கர்ப்ப இழப்புகளின் விகிதத்தை விளக்க இத்தகைய தளங்கள் உதவும், ஆனால் ஒட்டுதலின் இயக்கவியல் அப்படி இல்லை. இவை அனைத்தும் மனித பொருத்துதலின் நேரடி 3D அவதானிப்புகளை ஒரு அழகான வீடியோவாக மட்டுமல்லாமல், இனப்பெருக்க மருத்துவத்திற்கான ஒரு புதிய கருவியாகவும் ஆக்குகின்றன.

இது ஏன் முக்கியமானது?

கருவுறாமைக்கும், தன்னிச்சையான கருச்சிதைவுகளுக்கும் 60% வரை முக்கிய காரணங்களில் ஒன்று உள்வைப்பு தோல்வியாகும். IVF-ல் உயிர்வேதியியல் முன்னேற்றம் இருந்தபோதிலும், மனிதர்களில் இந்த செயல்முறையின் இயக்கவியல் ஒரு "கருப்புப் பெட்டி"யாகவே உள்ளது. ஒரு புதிய அணுகுமுறை கரு பொருத்துதலின் சக்திகள் மற்றும் பாதைகளைப் பார்க்க அனுமதிக்கிறது மற்றும் கரு தேர்வு மற்றும் பரிமாற்ற நிலைமைகளை மேம்படுத்துவதற்கான அடிப்படையை வழங்குகிறது.

அது எப்படி செய்யப்பட்டது

ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு "செயற்கை கருப்பையை" ஒன்று சேர்த்தனர் - இது ஒரு மென்மையான, வெளிப்படையான மற்றும் சிதைக்கக்கூடிய சூழல், இதில் திசு போன்ற அணி கரு சக்திகளின் செல்வாக்கின் கீழ் தெரியும் வகையில் மாறுகிறது. அடுத்து தொடர்ச்சியான நுண்ணோக்கி மற்றும் ஃபைபர் இடப்பெயர்வுகளின் கணக்கீட்டு பகுப்பாய்வு வந்தது.

• 2D மற்றும் 3D தளங்கள்: 3D இல், கரு உடனடியாக மேட்ரிக்ஸில் பதிக்கப்படுகிறது (இணைப்பு நிலை "பைபாஸ்" செய்யப்படுகிறது), இது திசுக்களின் தடிமனில் துளையிடுதலைக் காண அனுமதிக்கிறது.
• 3D-யில் அதிக "உயிர்வாழ்வு மற்றும் ஊடுருவல்": சுமார் 80% வெற்றிகரமான படையெடுப்பு (கண்ணாடிக்கு அருகாமையில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது).
• இழுவை வரைபடங்கள் மற்றும் டிஜிட்டல் தொகுதி தொடர்பு ஆகியவை கருவைச் சுற்றியுள்ள இடப்பெயர்வுகளின் வீச்சுகள் மற்றும் திசைகளைக் காட்டுகின்றன - அடிப்படையில் காலப்போக்கில் சக்தியின் "அச்சு".

சரியாக என்ன கண்டுபிடிக்கப்பட்டது (சுருக்கமாகவும் புள்ளியாகவும்)

1) இனங்கள் சார்ந்த உள்வைப்பு இயக்கவியல்

• மனிதன்: கரு மேட்ரிக்ஸில் செருகப்பட்டு, பல இழுவை மையங்களை உருவாக்கி, தன்னைச் சுற்றி கதிரியக்க சீரான இடப்பெயர்வுகளை உருவாக்குகிறது; படையெடுப்பின் ஆழம் 200 µm வரை இருக்கும்.
• சுண்டெலி: கரு முக்கியமாக மேற்பரப்பில் பரவி, உச்சரிக்கப்படும் முதன்மை இடப்பெயர்ச்சி திசைகளுடன் பரவுகிறது.

2) கரு சுற்றுச்சூழலின் இயக்கவியலை உணர்கிறது.

• வெளிப்புற சக்திகள் → பதில்: மனித கருவில் - மயோசின் மற்றும் இயக்கப்பட்ட செல் சூடோபோடியாவின் ஆட்சேர்ப்பு; எலியில் - வெளிப்புற சக்தியின் மூலத்தை நோக்கி உள்வைப்பு/வளர்ச்சி அச்சின் சுழற்சி (PD அச்சின் நோக்குநிலை).
• இயந்திர உணர்திறன் குறிப்பான்கள்: எலியில், ட்ரோபோபிளாஸ்டில் YAP உள்ளூர்மயமாக்கலில் மாற்றங்கள்; ஒன்றாக இது ஒரு இயந்திர உணர்திறன் பின்னூட்ட சுற்று என்பதைக் குறிக்கிறது.

3) வலிமைக்கும் பொருத்துதலின் வெற்றிக்கும் இடையிலான உறவு

• மனித கருவில் குறைவான கொலாஜன் இடப்பெயர்ச்சி → மோசமான பொருத்துதல் முன்னேற்றம்.
• ஒருங்கிணைப்புகள் - வலிமையின் "இணைப்பான்": எலிகளில் RGD பெப்டைட் தடுப்பு/Src தடுப்பு பொருத்துதல் ஆழம்/பரப்பைக் குறைக்கிறது.

செயல்படுத்தல் எப்படி இருக்கும்?

• 2D மற்றும் 3D தளங்களில், கருவைச் சுற்றி ஃபைபர் இடப்பெயர்வுகளின் வளர்ந்து வரும் "ஒளிவட்டம்" உருவாகிறது; இழுவை வரைபடம் கரு அதன் சுற்றுப்புறங்களை "ஸ்கேன்" செய்வது போல் துடிக்கிறது.
• கண்ணாடியில், மனித கரு ஒரு தட்டையான வளர்ச்சியை உருவாக்குகிறது, ஆனால் ஒரு மென்மையான அணியில் அது மிகவும் கோள வடிவமாக உள்ளது மற்றும் ஆழமாக செல்கிறது - உயிருள்ள திசுக்களைப் போல.

இது பயிற்சிக்கு என்ன தருகிறது (IVFக்கான வாய்ப்புகள் மற்றும் மட்டுமல்ல)

யோசனை எளிது: பொருத்துதல் என்பது "ஏற்பி வேதியியல்" மட்டுமல்ல, ஒட்டுதல் மற்றும் இழுவையின் இயக்கவியலும் கூட. இதன் பொருள் நாம் மேம்படுத்தலாம்:

• வளர்ப்பு/உள்வைப்பு சாத்தியமான சோதனைகளின் போது பொருட்கள் மற்றும் நடுத்தர கடினத்தன்மை;
• கரு தேர்வுக்கான புதிய குறிப்பான்கள் - "ஸ்மார்ட்" மேட்ரிக்ஸில் உள்ள பாதைகள் மற்றும் இடப்பெயர்வுகளின் வீச்சு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில்;
• கடுமையான தலையீடுகள் இல்லாமல் ஒட்டுதலை மேம்படுத்த கருப்பை பயிற்சி/பண்பேற்றம் (எ.கா. மென்மையான இயந்திர குறிப்புகள் மூலம்).

எச்சரிக்கை: எக்ஸ் விவோ வேலை "கருப்பைக்குள்" இல்லை. ஆனால் ஒரு வெளிப்புற இயந்திர சமிக்ஞை அச்சுகளின் பொருத்துதல்/அமைப்பின் நோக்குநிலையை மாற்றுகிறது என்ற உண்மையே கரு பரிமாற்றத்தின் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட நிலைமைகளுக்கு வழி திறக்கிறது.

கட்டுப்பாடுகள்

• எக்ஸ் விவோ மாதிரி உண்மையான எண்டோமெட்ரியத்தின் நோய் எதிர்ப்பு சக்தி, ஹார்மோன் மற்றும் வாஸ்குலர் இயக்கவியலை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளாது;
• மேட்ரிகல்/கொலாஜன் பண்புகளின் தொகுப்பை வரையறுக்கிறது (விறைப்பு, பாகுத்தன்மை, கலவை), அவற்றை ஒரு அளவுருவால் மாற்றுவது கடினம்;
• மனித ஆய்வுகளுக்கான நெறிமுறைக் கட்டுப்பாடுகள் (14 நாட்கள் வரை) நீண்டகால கண்காணிப்பைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. இருப்பினும், அறியப்பட்ட இன் விவோ இம்ப்ளான்டேஷன் முறைகளுடனான உயர் உடன்பாடு (மனிதர்களில் இடைநிலை மற்றும் எலிகளில் மேலோட்டமானது) மாதிரியின் மீதான நம்பிக்கையை அதிகரிக்கிறது.

முடிவுரை

மனித கரு, தாய்வழி திசுக்களுக்குள் தீவிரமாக "இழுத்து" "துளை" செய்கிறது, மேலும் சுற்றுச்சூழலில் இருந்து வரும் இயந்திர குறிப்புகள் அதன் நடத்தையை மறுகட்டமைக்க முடியும். சக்திகளின் வடிவமும், பொருத்துதலின் உத்தியும் மனிதர்களிலும் எலிகளிலும் வேறுபட்டவை - மேலும் எலி மாதிரி மனிதர்களில் வெற்றிகரமான பொருத்துதலை எப்போதும் கணிக்காததற்கு இதுவே காரணமாக இருக்கலாம். இயக்கவியல் இப்போது ஆரம்பகால கருவியல் மற்றும் இனப்பெருக்க மருத்துவத்தில் முழு அளவிலான வீரராக உள்ளது.

மூலம்: கோடியோ ஏஎல் மற்றும் பலர். இழுவை விசை மற்றும் இயந்திர உணர்திறன் மனித மற்றும் எலி கருவில் இனங்கள் சார்ந்த பொருத்துதல் முறைகளை மத்தியஸ்தம் செய்கின்றன. அறிவியல் முன்னேற்றங்கள் 11(33): eadr5199 (15 ஆகஸ்ட் 2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr519