ناباروری هنوز يکی از چالش‌های بزرگ اجتماعی محسوب می‌شود و می‌تواند از جنبه روانی روابط يک زوج را دستخوش تغييرات ويرانگر کند. عليرغم استفاده از فن‌آوری‌های تازه در درمان ناباروری هنوز هم مشکل اصلی اين است که دستگاه توليد مثلی انسان و سلول‌های جنسی بطور کامل شناخته نشده‌اند. بنابراين سهم بودجه‌های پژوهشی در حوزه ناباروری در همه جهان همچنان يکی از قابل توجه‌ترين بودجه‌هاست و زمينه‌های پژوهش در مورد ناباروری متنوع و پر رونق هستند. از جمله کشفيات اخير در پژوهش‌های ناباروری موضوع حرکت اسپرم است. آنچه تابحال و بطور عمومی درباره عمل لقاح می‌دانستیم حرکت سه بعدی اسپرم به طرف تخمک در محيط مايع بوده است. ولی يک مقاله جديد که روز دهم نوامبر (19 آبان) در نشريه نيچر کاميونيکشن منتشر شده نشان می‌دهد اسپرم‌ها نه تنها بصورت سه بعدی حرکت می‌کنند بلکه وقتی در کنار ديواره لوله‌های فالوپ قرار می‌گيرند شکل حرکت آن‌ها بصورت "خزشی" و دو بعدی درمی‌آيد. پژوهشگر اصلی اين مطالعه رضا نصرتی دانشجوی دوره دکترا در آزمايشگاه Sinton در دانشگاه تورنتوست. در گفتگو با او درباره جنبه‌های مختلف موضوع ناباروری و مقاله جديد پرسيدم:
خوب از اینجا شروع کنیم که شما دانشجوی رشته مهندسی مکانیک هستید چطور شد به موضوع حرکات اسپرم کشیده شدید؟
حرکت اسپرم و بطور کلی ميکروارگانيسم‌ها از مسائل خيلی مهم در مکانيک سيالات است. البته تخصص من ريزسيالات يا Microfluidics هست. بطور کلی در ابعاد کوچک‌تر از ميليمتر يعنی ميکرون حرکت و شنا کردن کامل از دنيای اطراف ما متفاوت است. در اين ابعاد حرکت بيشتر مربوط به نيروهای چسبنده و غليظ هست و نيروی ايستايی يا اينرسی نقشی در جابجايی ندارد. توضيح ساده‌تر اين مطلب به اين صورت است که اگر حرکات مشابه شنا کردن در يک استخر را در نظر بگيريم در ابعاد ميکرون اين حرکت فقط باعث بالا و پايين رفتن حول يک نقطه ثابت می‌شود و جابجايی نخواهد داشت. من بعنوان يک مهندس مکانيک سيالات علاقمند بودم تا نحوه حرکت اسپرم در ابعاد را بهتر بشناسم تا با استفاده از اين شناخت راه‌های جديدی برای مقابله با مشکل باروری پيدا کنم.
چقدر موضوع حرکات اسپرم در ايجاد باروری مهم است؟ منظورم اين است که تعداد فراوان اسپرم در مقابل نحوه رسيدن تصادفی اسپرم‌ها به تخمک چقدر اهميت دارد؟
حرکات اسپرم يک جز جدايی ناپذير از باروری طبيعی‌ست. بطور کلی در دنيای امروز باروزی مشکلی بسيار تاثيرگذاری‌ست. حتی در کشورهای توسعه يافته از هر 6 زوج يکی مشکل باروری دارد. اين خيلی مهم است که بدانيم که سهم مرد و زن در مشکل باروری مساوی‌ست و تقريبا در 45 درصد مواقع عدم باروری مربوط به مردان است و اين يعنی اهميت حرکات اسپرم در باروری. حرکات اسپرم از چند جهت حائز اهميت است. اول اين که از نظر جنسی اسپرم‌ها با حرکات رحم به انتهای رحم پرتاب می‌شوند ولی بعد از آن بايد حدود 7 تا 10 سانتيمتر شنا کنند تا به تخمک برسند. اگر در نظر بگيريم که طول اسپرم حدود 70 تا 80 ميکرون است اين يعنی حدود حداقل هزار برابر طول‌شان را بايد شنا کنند. اين يعنی يک انسان با قد متوسط 170 سانتيمتر بايد بتواند حدود 2 کيلومتر شنا کند. اين مسئله را هم بايد در نظر گرفت که اسپرم معمولا مسير مستقيم را شنا نمی‌کند. اهميت بعدی حرکات اسپرم مربوط به پاسخ سلول به متغيرهای محيطی و شيميايی در داخل دستگاه تناسلی زنان است. متغيرهايی مثل تغيير دما، تغيير اسيدی بودن محيط، و البته ميزان محدوديت فضا. اين متغيرها مثل راهنماهايی هستند که مسير حرکت اسپرم را به سمت تخمک هدايت می‌کنند. و آخرین مرحله که نفوذ اسپرم به تخمک هست وابسته به قابليت‌های حرکتی اسپرم می‌شود. بطور کل از حدود 400 ميليون اسپرمی که يک مرد سالم در دستگاه تناسلی رها می‌کند کمتر از 100 اسپرم قابليت‌های حرکتی لازم برای رسيدن به تخمک را دارند.
تا بحال می‌دانستيم که اسپرم حرکت سه بعدی دارد. حالا مقاله شما می‌گويد حرکت دو بعدی اسپرم هم مهم است. چه تفاوتی بين اين دو حرکت وجود دارد؟
اين که اسپرم اين توانايی را دارد که حرکت دو بعدی داشته باشد از سه جنبه اهميت دارد. اول اين که ساختار داخلی دم اسپرم به گونه‌ای‌ست که حرکات سه بعدی حرکت غالب است و به همين دليل ما تا بحال اسپرم انسان را به حرکات مارپيچ سه بعدی‌اش می‌شناختيم. اين مسئله که اين ساختار می‌تواند يک حرکت دو بعدی هر چند برای يک مدت محدود توليد کند اين سوال را در ذهن ايجاد می‌کند که آيا ساختار درون سلولی می‌تواند مکانسيم حرکتی‌اش را تغيير بدهد يا نه. دو اين که برای يک سلول که در ابعاد ميکرونی به وسيله حرکات مژک يا همون دم شنا می‌کند از لحاظ رياضی نشان داده
بنابراين در باروری موضوع دی ان ای نه تنها به وراثت صفات کمک می‌کند بلکه خود اسپرم را هم در رقابت تواناتر می‌کند. خوب آيا اسپرم‌هایی که ژن‌ها ناقص دارند ممکن است توانايی بهتری برای شنا کردن داشته باشند؟
به طور کلی ويژگی‌های يک اسپرم خوب از قبيل تعداد اسپرم، قابليت حرکت، ميزان زنده ماندن، شکل طبيعی داشتن، و مهم‌تر از همه DNA سالم همه با هم در ارتباط هستند. ولی بطور کلی اين که آیا هميشه اين ارتباط وجود دارد سوالی‌ست که جواب قطعی برای آن وجود ندارد.
پس فقط درصد مشخصی از اسپرم‌ها در مجموع از سلامت کافی برخوردارند؟
کاملا. در يک فرد سالم که هيچگونه مشکلی برای باروری ندارد می‌تواند حتی تا حدود 70 درصد اسپرم‌ها مرده يا بدوم قابليت حرکتی باشند و همين موضوع جدا سازی برای باروری مصنوعی را حائز اهميت می‌کند. در يک فرد با مشکل باروری شرايط حتی از اين هم بدتر است. توجه به اين موضوع هم مهم است که جداسازی اسپرم برای باروری مصنوعی فقط مربوط به مشکل باروری مردان نمی‌شود و حتی برای درمان ناباروری‌های زنان هم در بيشتر موارد نياز به جداسازی اسپرم هست. و در جهان پيشرفته امروز باروری مصنوعی بسيار پر هزينه است که 35 درصد شانس موفقيت در هر تکرار دارد. به همين دليل زوج‌هايی که برای درمان ناباروری به روش‌های مصنوعی روی می‌آورند بايد چندين بار اين فرآیند را تکرار کنند تا موفقيت حاصل شود که البته پر هزينه هم هست.
به اين ترتيب اگر درمان باروری بر اساس حرکات اسپرم باشه باید راه‌هایی برای اصلاح حرکات اسپرم پيدا کنيم. چطور درمان‌هايی
مسئله اين است که معمولا حتی در بسياری از نمونه‌های يک فرد نابارور هم اسپرم‌هايی با قابليت حرکتی خوب که احتمالا شانس بالاتری برای بارور کردن تخمک دارند وجود دارد و ما به دنبال توليد فن‌آوری‌هایی برای جدا کردن اين گروه هستيم. يکی از طرح‌هایی که مورد توجه گروه ما هست محدود کرد اسپرم به يک فضای با ابعاد قابل مقايسه با ابعاد اسپرم است. در چنين محيطی اسپرهايی که قابليت حرکت بالا دارند می‌توانند از مخزن ورودی کانال به سمت خروجی شنا کنند و در آنجا جمع آوری بشوند. مثل اين که يک سری انسان را در يک سری راهرو طولانی بگذاريم که برای رسيدن به در خروجی بايد مسير مستقيم را طی کنند. در اين بين کسانی که بهتر می‌توانند مسير را طی کنند زودتر می‌رسند. اين روش‌های جداسازی بطور کلی به دنبال غربال کردن اسپرم‌های با يک جمعيت کوچک‌تر ولی با کيفيت بالاتر هستند.
خوب درباره کمی خودتان سوال کنم. چند وقت است به تورنتو آمدید و چطور شد به کانادا آمدید؟
من تقريبا چهار سال است که در کانادا هستم و برای ادامه تحصیل آمدم. يعنی از ايران برای دوره دکترا اقدام کردم و بعد با پذيرش دانشجويی برای ادامه تحصيل آمدم. وقتی اقدام کردم از چند دانشگاه پديرش گرفتم ولی گروه پروفسور Sinton را که نگاه کردم به زمينه‌های کاری‌شان بيشتر علاقه داشتم و برای همين تصميم گرفتم که به کانادا بيايم. البته مسئله ويزای رفت و آمد مکرر کانادا و اين که رفت و آمد به ايران برای خودم و خانواده‌ام راحت بود هم خيلی تاثير داشت.
در ايران هم کار تحقيقاتی در همين زمينه‌ای که در حال دکترا گرفتن هستید داشتيد؟
در ايران در دانشگاه تهران فوق ليسانس گرفتم و در دانشگاه اميرکبیر ليسانس گرفتم. در دوره فوق ليسانس پروژه‌ام در زمينه ريزسيالات بود ولی بيشتر کارهایم عددی و مدلسازی کامپيوتری بود. اينجا در دوره دکترا بيشتر کارم آزمايشگاهی‌ست.
خوب آخرین سوالم اين است که چقدر از جنبه تحقیقاتی فکر می‌کنید چنين کارهایی را بشود در ايران انجام داد؟
من فکر می‌کنم که اين موضوع تحقيقاتی با توجه به اين که يک موضوع درمانی هست محدود به کشورهای خاصی نباشد. در حال حاضر از امکانات آزمايشگاهی مربوط به زمينه کاری خودم در ايران اطلاع دقیقی ندارم ولی فکر می‌کنم از لحاظ دسترسی به فن‌آوری روز با مشکلاتی روبرو خواهيم بود. البته مخصوصا در زمينه کارهای تحقيقاتی اين موضوع اهميت زيادی دارد چرا که دسترسی به امکانات روز چخان يک ابزار تاثيرگذار برای انجام کارهای تحقيقاتی‌ست. در ضمن همين مقاله این موضوع که ما اين قابليت را داشتيم که با گروه پروفسور Yip در دانشگاه خودمان همکاری کنيم و از فن‌آوری ميکرسکوپی آن‌ها استفاده کنيم خيلی تاثيرگذار بود.
.embed-container { position: relative; padding-bottom: 56.25%; height: 0; overflow: hidden; max-width: 100%; } .embed-container iframe, .embed-container object, .embed-container embed { position: absolute; top: 0; left: 0; width: 100%; height: 100%; }
از بخش پاسخگویی دیدن کنید
در این بخش ایران وایر می‌توانید با مسوولان تماس بگیرید و کارزار خود را برای مشکلات مختلف راه‌اندازی کنید
ثبت نظر