Измерение мутаций в сперме может выявить риск аутизма у будущих детей

Измерение мутаций в сперме может выявить риск аутизма у будущих детей
                На этой иллюстрации мозаицизма сперматозоидов мутировавшая сперма изображена красным. Предоставлено: UC San Diego Health Sciences

Причины расстройства аутистического спектра или РАС не до конца понятны; Исследователи полагают, что генетика и окружающая среда играют роль. В некоторых случаях расстройство связано с мутациями de novo, которые появляются только у ребенка и не наследуются от ДНК ни одного из родителей.
                                                                                       

В исследовании, опубликованном 23 декабря 2019 года в Nature Medicine, международная команда ученых под руководством исследователей из Медицинского факультета Калифорнийского университета в Сан-Диего описала метод измерения вызывающих болезнь мутаций. обнаруживается только в сперме отца, обеспечивая более точную оценку риска РАС у будущих детей.

«Аутизм поражает 1 из 59 детей, и мы знаем, что значительная часть вызвана этими de novo мутациями ДНК, но мы все еще не знаем, когда и где эти мутации произойдут», — сказал — старший автор Джонатан Себат, доктор философии, профессор и руководитель Центра молекулярной геномики нейропсихиатрических заболеваний имени Бейстера при Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего. «С нашим новым исследованием мы можем проследить некоторые из этих мутаций обратно к отцу, и мы можем напрямую оценить риск повторения этих же мутаций у будущих детей».

Недавние исследования показывают, что мутации de novo, повреждающие гены, участвуют как минимум в 10-30% случаев РАС, причем число мутаций увеличивается с возрастом отца на момент зачатия. De novo мутации происходят самопроизвольно в сперме или яйцеклетках родителей или во время оплодотворения. Затем мутация присутствует в каждой клетке, когда оплодотворенная яйцеклетка делится. В настоящее время исследования указывают на то, что мужская сперма является особенно важным источником этих мутаций, причем вероятность повторения мутации в одной и той же семье обычно оценивается в 1-3 процента.

«Однако такие оценки не основаны на фактических знаниях о риске в отдельной семье, а вместо этого основаны на частотах в общей популяции», — сказал со-старший автор исследования Джозеф Глисон, доктор медицинских наук, профессор Rady профессор нейробиологии в Медицинский факультет Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор по исследованиям в области неврологии в Детском институте геномной медицины им. «Когда мутация, вызывающая заболевание, возникает впервые в семье, вероятность того, что она может повториться у будущего потомка, неизвестна. Таким образом, семьи должны принимать решение с большой степенью неопределенности».

В своем исследовании Глисон, Себат и его коллеги проанализировали сперму восьми отцов, которые уже были родителями детей с РАС. Цель состояла в том, чтобы найти наличие множества генетически разных материалов в клетках одного и того же человека, феномен, называемый мозаицизмом. Используя глубокое секвенирование всего генома, они нашли варианты у потомства, которые были сопоставлены только в сперматозоидах отца.

«Хотя медицинские учебники учат нас, что каждая клетка в теле имеет одинаковую копию ДНК, это в корне неверно. Мутации происходят каждый раз, когда клетка делится, поэтому две клетки в организме не являются генетически идентичными», — сказал сначала автор Мартин Бройс, доктор философии, ассистент проекта в лаборатории Глисона.

«Мозаизм может вызывать рак или может молчать в организме. Если мутация возникает на ранней стадии развития, она будет распространена среди многих клеток организма. Но если мутация происходит только в сперме, то она может проявиться у будущего ребенка, но не вызывает никаких заболеваний у отца. «

Исследователи определили, что вызывающие заболевания мутации присутствовали в до 15 процентов сперматозоидов отцов, информацию, которую нельзя было определить с помощью других средств, таких как образцы крови.

«Моя лаборатория давно интересуется происхождением педиатрического заболевания головного мозга и того, как мутации способствуют заболеванию у ребенка», — сказал Глисон. «Ранее мы показали, что мозаицизм у ребенка может привести к таким заболеваниям, как эпилепсия. Здесь мы показываем, что мозаицизм у одного из родителей, по крайней мере, так же важен, когда речь идет о генетическом консультировании».

Если разработчики превратились в клинический тест, то, по словам исследователей, отцы могли бы изучить сперму, чтобы определить точный риск рецидива у будущих детей. Эти методы могут также применяться к мужчинам, у которых еще не было детей, но которые хотят знать риск рождения ребенка с болезнью.

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *