طبق مطالعه جدیدی که توسط ماسایوکی شیمادا (Masayuki Shimada) و همکارانش در دانشگاه هیروشیما، در ۱۳ آگوست در مجله PLOS Biology منتشر شده است، یک درمان شیمیایی برگشت پذیر ساده می‌تواند اسپرم‌های حاوی کروموزوم X را از اسپرم‌های حاوی کروموزوم Y جدا کند. این امر منجر به وقوع تغییرات چشمگیر در نسبت فرزندان پسر و دختر را به صورت ۵۰/۵۰ خواهد شد. این مطالعه بر روی موش‌ها انجام شده، اما احتمالاً به طور گسترده‌ای در سایر پستانداران نیز به کار برده شود.
اکثر سلول‌های موجود در پستانداران نر حاوی کروموزوم هر دو X و Y هستند. اما در طول تکامل اسپرم‌ها (اسپرماتوژنز)، کروموزوم‌های X و Y در سلول‌های مختلفی تفکیک می‌شوند. به گونه‌ای که هر اسپرم حامل یکی از دو کروموزوم باشد؛ کروموزوم X برای تکامل فرزند دختر و کروموزوم Y برای تکامل فرزند پسر.
برخلاف کروموزوم Y، که ژن‌های بسیار کمی را حمل می‌کند، کروموزوم X ژن‌های بسیاری دارد که برخی از این ژن‌ها در اسپرم‌های بالغ فعال باقی می‌مانند. این تفاوت در بیان ژن بین اسپرم‌های حاوی کروموزوم X و Y یک پایه نظری برای تمایز بین اسپرم‌ها فراهم می‌کند.
نویسندگان مطالعه پی بردند که تقریباً ۵۰۰ ژن فقط در اسپرم‌های حاوی کروموزوم X فعال هستند که از این تعداد ۱۸ ژن انواع گیرنده‌ها را رمزگذاری می‌کنند. به دلیل عملکرد گیرنده‌ها در پاسخ به محرک‌های لیگاندی، این امر باعث می‌شود که آن‌ها کاندیدهای خوبی برای دستکاری در اسپرم باشند. محققان بر روی یک جفت گیرنده به نام گیرنده‌های (Toll-Like 7-8 (TLR 7/8 متمرکز شدند و دریافتند که در صورتی که یک ماده شیمیایی به گیرنده‌ها وصل شده باشد تحرک اسپرم کاهش می‌یابد، بدون آسیب رسیدن به توانایی لقاح اسپرم یا زنده ماندن آن. آن‌ها نشان دادند كه این اثر به دلیل اختلال در تولید انرژی در اسپرم بوده و با حذف مواد شیمیایی از محیط قابل برگشت است.
درمان اسپرم‌های موش با این ماده شیمیایی که اسپرم حاوی کروموزوم X را به تعویق می‌انداخت و به دنبال آن لقاح آزمایشگاهی با اسپرم‌های سریع‌تر منجر به ایجاد بسترهایی شد که ۹۰% آن‌ها نر بودند. در عوض از با استفاده از اسپرم‌های آهسته تر، %۸۱ از بستر‌ها ماده شدند.
روش‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توان از آن‌ها برای جدا کردن اسپرم X و Y بهره جست، اما این روش‌ها پیچیده و گران قیمت هستند و خطر آسیب رسیدن به DNA اسپرم را دارند. روشی که توسط این نویسندگان ایجاد شده است این امکان را فراهم می‌کند که انتخاب جنسی برای لقاح آزمایشگاهی (که در آن اسپرم و تخمک در ظروف آزمایشگاهی به هم می‌پیوندند) یا تلقیح مصنوعی (که در آن اسپرم‌ها در دستگاه تولید مثل زن کاشته می‌شوند) بسیار آسان شود. چنین تکنیک‌هایی می‌تواند به طور گسترده در زمینه پرورش حیوانات کشاورزی و همچنین در تولید مثل انسان مورد استفاده قرار گیرد.
بیان متفاوت ژن‌های گیرنده توسط دو کروموزوم جنسی، پایه و اساس یک روش جدید و بالقوه بسیار مفید برای جداسازی اسپرم X و Y را فراهم می‌کند و ما پیش از این با استفاده از این روش موفق به تولید انتخابی گاو‌ها و خوک‌های نر یا ماده شده‌ایم. با این وجود، استفاده از این روش در فناوری تولید مثل انسان در حال حاضر در هاله‌ای از ابهام است و مسائل اخلاقی قابل توجهی وجود دارد که کاربرد این تکنیک جدید را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
شیمادا نویسنده پژوهش
