Mokslininkai atskleidė: persileidimų priežastys gali būti nulemtos dar prieš moters gimimą

Naujausiame tyrime mokslininkai atskleidė svarbios informacijos apie genetinius veiksnius, susijusius su aneuploidija – nenormaliu chromosomų skaičiumi ląstelėje. Tai yra viena iš dažniausių nėštumo netekčių priežasčių.

Persileidimą gali lemti įvairios priežastys, tačiau chromosomų anomalijos yra labai dažnas veiksnys. Manoma, kad maždaug pusė visų žinomų persileidimų pirmąjame ir antrajame trimestruose įvyksta dėl to, jog vaisius turi per daug arba per mažai chromosomų.

Norėdami geriau suprasti aneuploidijos ištakas, mokslininkai išanalizavo beveik 140 000 embrionų, gautų taikant pagalbinį apvaisinimą mėgintuvėlyje (IVF). Tai leido nustatyti, kaip dažnos genetinės variacijos gali padidinti kai kurių tėvų riziką patirti nėštumo netektį.

„Šis darbas pateikia iki šiol aiškiausius įrodymus apie molekulinius kelius, kuriais žmogaus organizme atsiranda skirtinga chromosomų klaidų rizika“, – sako pagrindinis tyrimo autorius Rajiv McCoy, kompiuterinės biologijos specialistas iš Džonso Hopkinso universiteto.

„Šios įžvalgos pagilina mūsų supratimą apie ankstyviausius žmogaus vystymosi etapus ir atveria kelią būsimiems pasiekimams reprodukcinės genetikos ir vaisingumo priežiūros srityse“, – tęsia McCoy.

Chromosomų anomalijos dažniausiai atsiranda kiaušialąstėse, o jų dažnis didėja kartu su moters amžiumi. Nors amžius jau seniai žinomas kaip rizikos veiksnys, platesnis genetinis kontekstas iki šiol buvo menkai suprastas dėl ribotų duomenų kiekio.

Norint šią spragą užpildyti, būtina analizuoti milžinišką kiekį genetinės informacijos iš daugybės embrionų dar iki nėštumo netekčių, kartu tiriant ir jų biologinių tėvų duomenis.

„Tai ypač glaudžiai su išgyvenamumu ir reprodukcine sėkme susijęs požymis, todėl evoliucija leidžia populiacijoje dažnai pasitaikyti tik tiems genetiniams skirtumams, kurie turi nedidelį poveikį“, – pabrėžia McCoy. – „Norint aptikti tokius nedidelius efektus, būtinos labai didelės imtys.“

Mokslininkai pasinaudojo klinikiniais duomenimis iš priešimplantacinio genetinio IVF embrionų tyrimo. Buvo išanalizuoti 139 416 embrionų iš 22 850 biologinių tėvų porų, siekiant nustatyti rizikos dėsningumus. Tyrėjai identifikavo 92 485 aneuploidines chromosomas 41 480 skirtingų embrionų.

„Šiuo atveju didžiausia tyrimo galia slypi milžiniškame tiriamųjų skaičiuje“, – aiškina McCoy. – „Tokiu mastu ir tikslumu galėjome atrasti kelias pirmąsias gerai apibūdintas sąsajas tarp motinos DNR ir jos rizikos pagaminti embrionus, kurie negalės išgyventi.“

Stipriausios šios rizikos genetinės sąsajos buvo nustatytos genuose, darančiuose įtaką tam, kaip chromosomos poruojasi, rekombinuoja ir susitelkia mejozės – ląstelių dalijimosi proceso kiaušialąstės linijose – metu.

Buvo rasta, kad tam tikra SMC1B geno variacija, koduojanti baltymą, padedantį laikyti chromosomas kartu mejozės metu, susijusi su sumažėjusiu chromosomų kryžminimosi (angl. crossover) skaičiumi ir padidėjusia moteriškos kilmės mejozine aneuploidijos rizika.

Analizė taip pat parodė ryšius su keliais kitais genais, dalyvaujančiais kryžminimosi rekombinacijoje, tarp jų – C14orf39, CCNB1IP1 ir RNF212.

„Šis atradimas ypač įtikinamas, nes genai, kuriuos išryškino mūsų tyrimas su žmonėmis, yra būtent tie, kuriuos eksperimentiniai biologai per dešimtmečius išsamiai aprašė kaip kritiškai svarbius rekombinacijai ir chromosomų sanglaudai modeliniuose organizmuose, pavyzdžiui, pelėse ir kirmėlėse“, – pažymi McCoy.

Moterų mejozė prasideda dar vaisiaus vystymosi laikotarpiu – tuomet chromosomos poruojasi ir rekombinuoja. Vėliau šis procesas ilgam sustoja ir atnaujinamas tik po daugelio metų, ovuliacijos ir apvaisinimo metu.

Genetinės variacijos gali lemti, kad per šį tarpą chromosomos tampa nepakankamai stabilios ir pernelyg lengvai atsiskiria. Taip susidaro prielaidos aneuploidijai, kai mejozė vėl atsinaujina.

„Mūsų rezultatai rodo, kad paveldimi skirtumai šiuose mejozės procesuose prisideda prie natūralios rizikos skirtumų tarp atskirų asmenų – tiek aneuploidijai, tiek nėštumo netekčiai“, – teigia McCoy.

Mokslininkų teigimu, net ir turint šias naujas žinias, tiksliai prognozuoti individualią nėštumo netekčių riziką išliks sudėtinga, nes didelę reikšmę turi ne tik genetika, bet ir kiti veiksniai – moters amžius, aplinkos poveikiai, sveikatos būklė.

Vis dėlto šių genetinių veiksnių supratimas gali būti itin vertingas kuriant naujus vaistus, tobulinant vaisingumo gydymą ir sudarant pagrindą tolesniems tyrimams apie tiek motinos, tiek tėvo genetinių variacijų įtaką nėštumo baigtims.