Léčba neplodnosti spojená s vyššími mutacemi než přirozené početí u myší

Nová studie o umělých reprodukčních technologiích naznačuje, že mláďata myší počatá pomocí in vitro fertilizace (IVF) v laboratoři mají mírně zvýšenou míru chyb DNA nebo mutací ve srovnání s mláďaty počatými přirozeně.

I když se výsledky přímo nevztahují na lidi, zdůrazňují důležitost pochopení toho, jak léčba plodnosti ovlivňuje DNA potomka. Výzkum je nově publikován v časopise Výzkum genomu.

„To, co vidíme, je skutečný biologický signál, ale nemůžeme porovnávat jablka s jablky ve srovnání s tím, co se děje na klinice. Přesto skutečnost, že vidíme tento trend myši argumentuje pro další výzkum zkoumající tuto možnost u lidí,“ řekla Beth Dumontová, genetička z The Jackson Laboratory, která studii vedla.

Porovnání rychlosti mutací u myší

Vědci porovnávali genomové sekvence laboratorních myší počatých přirozeně a myší počatých pomocí technologií asistované reprodukce, včetně hormonální léčby, IVF a embryo transfer. Zjistili, že mláďata narozená prostřednictvím těchto ošetření plodnosti měla asi o 30 % více nových jednonukleotidových variant nebo drobných změn v sekvencích DNA.

Nukleotidy jsou stavební kameny DNA neboli „písmena“. Tato písmena uspořádaná ve specifických sekvencích tvoří pokyny, které buňky používají k růstu a fungování. Jednonukleotidové varianty jsou jednoduše genetické rozdíly (nebo mutace) zahrnující změnu pouze jednoho písmene DNA. Mohou nastat, když buňky replikují svou DNA.

Je nepravděpodobné, že by mutace pozorované ve studii byly škodlivé. Vědci odhadují, že méně než 2 % nových mutací vznikajících v genomu jsou škodlivé nebo mají dopad na fenotyp jedince nebo náchylnost k onemocnění, řekl Dumont.

Zdálo se, že mutace jsou rozšířeny po celém genomu, spíše než seskupené v konkrétních genech. Načasování, kdy se tyto nové mutace objevily u raných embryí, také vypadalo podobně mezi skupinami léčenými fertilitou a přirozenými skupinami, což naznačuje, že léčba fertility zvyšuje celkovou šanci na nové změny DNA, ale neovlivňuje, když k nim dojde během vývoje.

„I když vidíme nárůst rychlosti mutací, většina z těchto mutací je rozptýlena napříč genomem a jsou to neutrální mutace, které nemají celkově žádný dopad na fenotyp organismu,“ řekl Dumont.

„Protože to není velký skok rychlost mutaceRiziko, že některá z těchto nových mutací bude škodlivá, je opravdu, opravdu malé – téměř zanedbatelné.“

Posouzení rizik a možných příčin

I při 30% nárůstu nových mutací zůstává absolutní počet nových škodlivých mutací na myš nízký. Zhruba na každých 50 myší počatých pomocí IVF vědci očekávají zhruba jednu další škodlivou změnu DNA ve srovnání s přirozeným početím. To je jedna problematická změna z mnoha možných, protože myší genom je dlouhý asi 2,7 miliardy písmen DNA.

Podobný účinek se očekává, pokud se věk mužského rodiče zvýší přibližně o 30 týdnů, vysvětlil Dumont, protože otcovský věk je hlavním hnacím motorem míry mutací u savců.

Biologické mechanismy, které jsou základem těchto genetických změn, nejsou jasné. Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se zjistilo, zda nové mutace pocházejí ze specifického kroku v procesu IVF nebo z kombinovaných účinků několika kroků.

Jedním z možných faktorů je použití hormonální léčby, která stimuluje vaječníky, protože tyto hormony tlačí vajíčka k obnovení meiózy, což je stadium buněčného dělení, o kterém je známo, že je náchylné k chybám. Další aspekty protokolu léčby plodnosti by také mohly hrát roli, jako je fyzická manipulace s embryi nebo chemické podmínky prostředí laboratorní kultury, řekl Dumont.

Důsledky pro léčbu lidské plodnosti

Studie neukazuje, zda se stejný účinek vyskytuje u lidí. Postupy plodnosti se u myší a lidí liší a oba mají odlišnou reprodukční biologii. Například myši nemají menstruaci. Lidé hledající IVF se také pravděpodobně setkají s faktory prostředí, které již mohly ovlivnit jejich genetiku.

„Nic v naší studii přímo nehovoří o potenciálu mutací v lidském IVF, ale v literatuře se objevily souvislosti naznačující, že některé kroky v IVF by mohly vyvolat genetické změny. To jednoznačně stojí za prostudování, abychom zajistili maximální informovanost pacientů,“ řekl Dumont.

Mezi další autory patřila Laura Blanco-Berdugo a Alexis Garretson z Jackson Laboratory.