Исследователи подтвердили, что сперматозоиды с годами накапливают мутации, что увеличивает риск передачи заболеваний потомству.
Иллюстрация: Getty Images Сохранить эту историю Сохранить эту историю
Все товары, представленные в WIRED, выбираются нашими редакторами независимо. Однако мы можем получать вознаграждение от розничных продавцов и/или от покупок товаров по этим ссылкам. Подробнее.
Сперма человека не только накапливает генетические мутации с возрастом; по мере увеличения процента сперматозоидов, несущих потенциально серьезные мутации, увеличивается и риск развития заболеваний у потомства.
Об этом говорится в новом исследовании, проведённом учёными из Института Сэнгера и Королевского колледжа Лондона. Команда секвенировала образцы спермы людей в возрасте от 24 до 75 лет, используя высокоточные технологии, и обнаружила, что мужская зародышевая линия (линия клеток, производящих сперму) подвержена сочетанию мутаций и положительного отбора.
Учёные использовали метод дуплексного секвенирования NanoSeq, позволяющий выявлять редкие мутации с очень низкой погрешностью. Это позволило им проанализировать 81 образец спермы от 57 доноров. Результаты показали, что в среднем в сперме мужчины ежегодно появляется 1,67 новых мутаций.
Но самый поразительный аспект исследования не ограничивается простым накоплением мутаций с возрастом. Авторы обнаружили, что мужская зародышевая линия подвержена позитивному отбору. То есть, определённые мутации дают преимущество клеткам, продуцирующим сперму и размножающимся. Они обнаружили, что многие из этих мутаций находятся в генах, связанных с нарушениями развития или предрасположенностью к детскому раку.
«Мы ожидали найти доказательства того, что отбор влияет на мутации в сперматозоидах», — сказал Мэтью Невилл, соавтор исследования, опубликованного в этом месяце в журнале Nature. «Нас удивило, насколько увеличивается количество сперматозоидов, несущих мутации, связанные с серьёзными заболеваниями».
Что это значит для детей отцов старшего возраста?
Исследователи подсчитали, что около 3–5% сперматозоидов мужчин среднего и старшего возраста несут потенциально патогенную мутацию в экзоме (кодирующей части генома). Это представляет более высокий риск, чем предыдущие оценки. Если говорить более конкретно, то предполагаемая доля среди мужчин в возрасте около 30 лет приближается к 2%, а среди мужчин в возрасте около 70 лет достигает около 4,5%.
С эволюционной и клинической точки зрения, это имеет важное значение. С эволюционной точки зрения это показывает, что мужская зародышевая линия — это не просто «машина», накапливающая ошибки: существует динамический процесс мутаций и отбора, который может изменять генетическое «качество» спермы с возрастом отца.
Однако с клинической точки зрения это поднимает вопросы о репродуктивном планировании, генетическом консультировании и дополнительных рисках, связанных с отцовством в возрасте. Авторы утверждают, что, хотя процентные показатели остаются невысокими, накопление не только линейно, но и включает в себя компонент отбора, благоприятствующий мутациям с потенциалом распространения.
«Часто предполагается, что благодаря низкой частоте мутаций зародышевая линия хорошо защищена», — сказала Рахеле Рахбари, ведущий автор исследования. «Но на самом деле мужская зародышевая линия — это динамичная среда, где естественный отбор может благоприятствовать вредным мутациям, иногда имеющим последствия для следующего поколения».
Однако авторы предупреждают, что наличие мутации в сперматозоидах само по себе не гарантирует её унаследованность или развитие заболевания. Многие подобные мутации могут препятствовать оплодотворению, приводить к эмбриональной гибели или не проявляться клинически.
Короче говоря, эта работа напоминает нам, что отцовские «генетические часы» также имеют значение, причем более сложным образом, чем считалось ранее.
«Наши результаты выявили скрытый генетический риск, который увеличивается с возрастом отца», — заявил Мэтт Хёрлс, директор Института Сэнгера. «Некоторые изменения в ДНК не только сохраняются, но и размножаются в яичках, а это означает, что отцы, зачавшие ребёнка в более позднем возрасте, могут неосознанно иметь более высокий риск передачи вредной мутации своим детям».
Источник: www.wired.com
