Biyologlar, daha önce farelerde bu sürecin önemli bir düzenleyicisi olduğunu gösterdikleri mTOR sinyal yolunun aktivitesini azaltarak insan hücrelerinde uykuda bir durumu tetikleyebileceklerini keşfettiler.
Bu uyku halini insan embriyolarında değil, insan pluripotent kök hücrelerinde ve döllenmeden yaklaşık 5 gün sonra embriyonik gelişimin blastosist aşamasını taklit eden blastoid olarak bilinen kök hücre temelli modellerde tetiklediler.
Araştırmacılar, insanların diğer memeliler gibi gelişimlerini geçici olarak yavaşlatmak için doğal bir mekanizmaya sahip olabileceğini, ancak bunun hamilelik sırasında kullanılamayabileceğini düşünüyor.
Avusturya Bilimler Akademisi'nden makalenin eş kıdemli yazarı Nicolas Rivron, "Bu potansiyel, artık kullanmadığımız evrimsel sürecin bir kalıntısı olabilir" diyor.
"Doğal olarak uyku haline geçme yeteneğimizi kaybetmiş olsak da, bu deneyler yine de bu yeteneğimizi koruduğumuzu ve sonunda onu açığa çıkarabileceğimizi gösteriyor."
130'dan fazla memeli türü, embriyonik diyapoz adı verilen bir süreçte hem embriyo hem de annenin hayatta kalma şansını artırmak için embriyo gelişimini geçici olarak yavaşlatabilir.
Bu mekanizma genellikle blastosist aşamasında, embriyo rahme yerleşmeden hemen önce gerçekleşir. Diyapoz sırasında embriyo serbest yüzer halde kalır ve koşullar daha elverişli hale gelip gelişim yeniden başlayana kadar gebelik haftalar veya aylar boyunca uzatılır.
Tüm memeliler diyapozu bir üreme stratejisi olarak kullanmaz, ancak araştırmacılar daha fazla memelinin blastosistlerinin doğru tetikleyicileri aldıkları takdirde uyku durumuna geçme kapasitesini hala koruduğunu göstermiştir.
Şimdiye kadar diyapozun insanlarda tetiklenip tetiklenemeyeceği belirsizdi.
Almanya'daki Max Planck Moleküler Genetik Enstitüsü'nden eş kıdemli yazar Aydan Bulut-Karslıoğlu, "mTOR yolu, fare embriyolarında büyüme ve gelişimsel ilerlemenin önemli bir düzenleyicisidir" diyor.
"İnsan kök hücrelerini ve blastoidleri bir mTOR inhibitörü ile tedavi ettiğimizde gelişimsel bir gecikme gözlemledik, bu da insan hücrelerinin diyapoz benzeri bir yanıt ortaya çıkarmak için moleküler mekanizmayı kullanabileceği anlamına geliyor."
Bu uyku durumundaki hücreler daha az hücre bölünmesi, daha yavaş gelişim ve uterus astarına bağlanma kabiliyetinde azalma gösterir. Bu uyku aşamasına girme yeteneği, gelişimin blastosist aşamasıyla sınırlı gibi görünüyor.
Max Planck Moleküler Genetik Enstitüsü ve Freie Universität Berlin'den ilk yazar Dhanur P. Iyer, "Blastoidlerin gelişimsel zamanlaması, çoğu memelide diyapozun tam olarak çalıştığı aşama olan blastosist aşaması etrafında esnetilebilir" diyor.
Uyku hali aynı zamanda tersine çevrilebilirdi ve mTOR yolu yeniden etkinleştirildiğinde blastoidler normal gelişimine devam etti.
Bu keşif üreme tıbbı açısından önemli sonuçlar doğurabilir.
Avusturya Bilimler Akademisi'nden çalışmanın eş kıdemli yazarı Nicolas Rivron, "Bir yandan, daha hızlı gelişim geçirmenin in vitro fertilizasyonun (IVF) başarı oranını artırdığı biliniyor ve mTOR aktivitesini artırmak bunu başarabilir" diyor.
"Öte yandan, bir IVF prosedürü sırasında hareketsiz bir durumu tetiklemek, embriyo sağlığını değerlendirmek ve uterus içine daha iyi implantasyon için anne ile senkronize etmek için daha geniş bir zaman aralığı sağlayabilir."