Η υπογονιμότητα επηρεάζει περισσότερα από το 15% των ζευγαριών παγκοσμίως. Χάρη στην πρόοδο της ιατρικής, οι θεραπείες υπογονιμότητας έχουν εξελιχθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Για εκατομμύρια ανθρώπους, η εξωσωματική γονιμοποίηση (IVF) έχει ανοίξει έναν δρόμο προς την απόκτηση βιολογικών παιδιών. Η διαδικασία βοηθά τη γονιμοποίηση να πραγματοποιηθεί εκτός του ανθρώπινου σώματος, με τη λήψη ωαρίων από τις ωοθήκες και τη γονιμοποίησή τους με σπερματοζωάρια στο εργαστήριο, ώστε να δημιουργηθούν έμβρυα.
Παρά τα οφέλη της, η IVF έχει εγείρει ερωτήματα σχετικά με τη μακροπρόθεσμη υγεία των παιδιών που έχουν συλληφθεί μέσω της διαδικασίας. Μεγάλες επιδημιολογικές μελέτες έχουν δείξει ότι τα παιδιά αυτά παρουσιάζουν ελαφρώς αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης ορισμένων προβλημάτων υγείας αργότερα στη ζωή.
Νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο American Journal of Obstetrics and Gynecology, εξέτασε εάν το στρες στο οποίο εκτίθενται τα έμβρυα κατά τις εργαστηριακές διαδικασίες της IVF μπορεί να επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο ορισμένα στοιχεία του DNA μετακινούνται μέσα στο γονιδίωμα, ενδεχομένως αυξάνοντας τον κίνδυνο μακροπρόθεσμων προβλημάτων υγείας.
Τα παιδιά που είχαν συλληφθεί μέσω IVF παρουσίασαν συνολικά μεγαλύτερη ποσότητα DNA LINE-1 (Long Interspersed Nuclear Elements-1) στο γονιδίωμά τους σε σύγκριση με παιδιά που είχαν συλληφθεί φυσιολογικά. Το μεγαλύτερο μέρος του DNA παραμένει σταθερό σε συγκεκριμένες θέσεις. Τα LINE-1, όμως, ανήκουν σε μια οικογένεια μεταθετών στοιχείων, τα οποία μπορούν να αναδιαμορφώνουν το ανθρώπινο γονιδίωμα. Τα συγκεκριμένα «κινητά» στοιχεία μπορούν να αντιγράφονται και να εισάγουν τα αντίγραφά τους σε νέες θέσεις του DNA.
Οι ερευνητές εντόπισαν 11 θέσεις όπου οι δύο ομάδες διέφεραν ως προς τη συχνότητα εισαγωγής του LINE-1 και 14 θέσεις όπου διέφεραν ως προς τη συχνότητα διαγραφής του. Γονίδια που βρίσκονται κοντά σε αυτές τις θέσεις έχουν συνδεθεί με μεταβολικές παθήσεις και καρκίνο.
Εντοπίζοντας τα «κινητά» γονίδια
Οι γιατροί έχουν παρατηρήσει στατιστικές τάσεις που δείχνουν ότι τα παιδιά που έχουν συλληφθεί μέσω IVF αντιμετωπίζουν ελαφρώς αυξημένο κίνδυνο ορισμένων μεταβολικών παθήσεων. Ωστόσο, οι μοριακοί και γενετικοί μηχανισμοί που θα μπορούσαν να εξηγούν αυτή τη συσχέτιση δεν έχουν αποσαφηνιστεί.
Τα μεταθετά στοιχεία, όπως το LINE-1, που χαρακτηρίζονται και ως «σκοτεινή ύλη» του γονιδιώματος, έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον των βιολόγων λόγω της ικανότητάς τους να μετακινούνται στο DNA. Η διαδικασία αυτή πραγματοποιείται κυρίως κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και θα μπορούσε επίσης να αποτελεί δείκτη στρες στην πρώιμη ζωή. Σε μελέτη σε ποντίκια, για παράδειγμα, είχε παρατηρηθεί αυξημένη δραστηριότητα του LINE-1 στον ιππόκαμπο νεογνών που στερούνταν μητρικής φροντίδας.
Καθώς η IVF εκθέτει τα έμβρυα σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως τα τεχνητά υλικά καλλιέργειας, οι μεταβολές της θερμοκρασίας και ο χειρισμός των εμβρύων, οι ερευνητές θέλησαν να εξετάσουν εάν οι εργαστηριακές διαδικασίες μπορούν επίσης να ενεργοποιήσουν το LINE-1 στους ανθρώπινους απογόνους.
Για να μελετήσουν την επίδραση της IVF στα κινητά γενετικά στοιχεία, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα αίματος από 20 παιδιά που είχαν συλληφθεί μέσω συμβατικής IVF, 13 μέσω ενδοκυτταροπλασματικής έγχυσης σπερματοζωαρίου (ICSI) και 42 που είχαν συλληφθεί φυσιολογικά. Τα περισσότερα δείγματα ήταν αίμα από τον ομφάλιο λώρο που είχε συλλεχθεί κατά τη γέννηση, ενώ ένας μικρός αριθμός προερχόταν από αίμα μικρών παιδιών.
Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος και χρησιμοποίησε το εργαλείο Bowtie2 για να υπολογίσει το συνολικό ποσοστό DNA LINE-1 στο γονιδίωμα κάθε ατόμου. Για να ελέγξουν τον παράγοντα του οικογενειακού γενετικού υπόβαθρου, στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν τρία ζεύγη αδελφών, όπου το ένα παιδί είχε γεννηθεί μέσω IVF και το άλλο είχε συλληφθεί φυσιολογικά από τους ίδιους γονείς.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εντόπισαν γονίδια που βρίσκονταν ακριβώς στις τροποποιημένες θέσεις του LINE-1 ή σε απόσταση έως και 500.000 ζευγών βάσεων από αυτές.
Στρες στην πρώιμη ζωή και κίνδυνος ασθενειών
Τα παιδιά που είχαν συλληφθεί μέσω IVF παρουσίασαν υψηλότερο συνολικό ποσοστό DNA LINE-1 στο γονιδίωμά τους σε σχέση με εκείνα που είχαν συλληφθεί φυσιολογικά, με τη διαφορά να είναι στατιστικά σημαντική. Η ίδια διαφορά παρατηρήθηκε και στα τρία ζεύγη αδελφών που εξετάστηκαν.
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν τις γειτονικές περιοχές του DNA, διαπίστωσαν υψηλή συγκέντρωση γονιδίων που έχουν συνδεθεί με μεταβολικές παθήσεις, καρδιαγγειακά νοσήματα, νευροψυχιατρικές διαταραχές και την ανάπτυξη καρκίνου.
Τα επίπεδα του DNA LINE-1 δεν παρουσίασαν σημαντική διαφορά μεταξύ των παιδιών που είχαν συλληφθεί μέσω συμβατικής IVF και εκείνων που είχαν συλληφθεί μέσω ICSI.
Η μελέτη προσφέρει νέα στοιχεία για έναν πιθανό γονιδιωματικό μηχανισμό που θα μπορούσε να συνδέει το στρες που βιώνει το έμβρυο κατά τη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης με τον αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης ορισμένων ασθενειών. Ωστόσο, τα ευρήματα δεν αποδεικνύουν ότι η IVF προκαλεί τις συγκεκριμένες παθήσεις.
Οι ερευνητές τονίζουν την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα, μεταξύ άλλων για την καλύτερη κατανόηση του ρόλου των LINE-1 και για τη βελτιστοποίηση των πρωτοκόλλων της IVF, ώστε να περιοριστεί όσο το δυνατόν περισσότερο το ενδεχόμενο στρες για τα έμβρυα και οι πιθανές επιπτώσεις του στο γονιδίωμα.
Πηγή: Medical Xpress
