Они обнаружили в сперме молекулярные часы, которые могут объяснить риски отцовства в более старшем возрасте.

Новое расследование дела Университет здоровья Юты только что внес свой вклад ключевой фрагмент головоломки: Похоже, что сперма несет в себе «молекулярные часы», которые идут вперед с возрастом и могут напрямую влиять на здоровье следующего поколения.

Большинство предыдущих исследований были сосредоточены на том, как ДНК сперматозоидов фрагментируется и ухудшается с течением времени. Но сперма не просто несет ДНК. Он также содержит сложную коллекцию молекул РНК, необходимую для регуляции генетической активности на ранних стадиях эмбрионального развития.

Команда под руководством Ци Чена, результаты которой опубликованы в журнале ‘Журнал ЭМБОобнаружили, что содержание РНК в сперматозоидах прогрессивно меняется с возрастом как у мышей, так и у людей. И самое удивительно: Кажется, эти изменения незаметно накапливаются, пока не вызывают резкий поворот в среднем возрасте.

«Это похоже на поиск молекулярных часов, которые с возрастом ускоряются как у мышей, так и у людей», — объясняет Чен. «Возможно, эти прогрессивные изменения накапливаются годами, пока не вызовут радикальную трансформацию».

Чтобы достичь этого открытия, исследователи разработали усовершенствованная техника секвенирования под названием PANDORA-seqспособен обнаруживать типы РНК, которые не пропускают традиционные технологии.

Благодаря этому методу они наблюдали поразительное явление у мышей: в возрасте от 50 до 70 недель сперматозоиды претерпевают резкий переход в профиле РНК, что является истинным явлением.стареющая скала».

Более того, они обнаружили закономерность: длинные фрагменты РНК становятся все более распространенными с возрастом, тогда как короткие фрагменты постепенно уменьшаются.

Когда они проанализировали человеческие образцы, та же картина проявилась снова.

«На протяжении десятилетий мы знали, что ДНК сперматозоидов с возрастом разрушается сильнее», — говорит Чен. «Было бы логично подумать, что РНК следует тем же путем, но мы обнаружили прямо противоположное: РНК, специфичная для сперматозоидов, со временем удлиняется».

Как это могло повлиять на детей?

Чтобы изучить биологические последствия этого «старая РНК» команда ввела смесь древней РНК в эмбриональные стволовые клетки мыши, аналогичную клеткам ранних эмбрионов.

Результат оказался показательным: клетки показали изменения в экспрессии генов, связанные с метаболизмом и нейродегенерацией, что указывает на возможный механизм, с помощью которого возраст отца может влиять на будущее здоровье его детей.

Еще одним важным открытием было то, что эти изменения были обнаружены только при анализе РНК из головки сперматозоида, той части, которая фактически попадает в яйцеклетку. Гораздо более «шумная» РНК, присутствующая в хвосте, скрывала рисунок.

«Это открытие стало возможным благодаря секвенированию головки сперматозоида», — объясняет Тонг Чжоу, доктор философии, состарший автор исследования.

От мышей до людей

Проверка на людях стала возможной благодаря клиническим ресурсам и банку спермы в Университете Юты. Для Кеннет Астондиректора Лаборатории андрологии и ЭКО, этот шаг был ключевым: «Подтверждение на людях того, что мы видели на мышах, было действительно захватывающим».

Клинический потенциал открытия огромен. В соответствии с Джеймс М. ХоталингПо словам директора по инновациям Университета здравоохранения штата Юта, это достижение может открыть двери для новых методов диагностики, которые помогут принимать более обоснованные репродуктивные решения и улучшать показатели рождаемости.

Можно ли «омолодить» сперму?

Следующая цель команды — идентифицировать ферменты, ответственные за эти изменения в РНК. Если им это удастся, они могут стать терапевтическими мишенями.

«Если мы поймем, что движет этим процессом, мы сможем вмешаться и улучшить качество спермы у пожилых мужчин», — заключает Чен.