به گزارش سلامت نیوز به نقل از scitechdaily، مطالعه‌ای جدید از مؤسسه Wellcome Sanger که در مجله معتبر Nature منتشر شده، نشان می‌دهد خطر جهش‌های ژنتیکی زیان‌آور در اسپرم مردان مسن بسیار بیشتر از آن چیزی است که دانشمندان پیش‌تر تصور می‌کردند. این افزایش خطر صرفاً نتیجه فرسودگی تصادفی DNA نیست، بلکه به نوعی انتخاب طبیعی پنهان در بیضه‌ها مربوط می‌شود.

نقشه‌برداری از تغییرات ژنتیکی اسپرم با افزایش سن

پژوهشگران با همکاری مطالعه TwinsUK در کالج کینگ لندن، برای نخستین بار نقشه‌ای دقیق از افزایش جهش‌های ژنتیکی مضر در اسپرم را در سراسر ژنوم تهیه کردند. این یافته‌ها نشان می‌دهد سن پدر نقش مهمی در افزایش خطرات ژنتیکی برای نسل بعد دارد.

همچنین این تحقیق راه را برای بررسی تأثیر سبک زندگی و عوامل محیطی بر اطلاعات ژنتیکی منتقل‌شده به فرزندان هموار می‌کند.

چرا برخی جهش‌ها «برنده» می‌شوند؟

در بافت‌هایی که به‌طور مداوم نوسازی می‌شوند، برخی جهش‌های DNA می‌توانند به سلول‌ها مزیت رشد بدهند. این سلول‌ها سریع‌تر تکثیر می‌شوند و گروه‌هایی از سلول‌های یکسان (کلون‌ها) را می‌سازند که به‌مرور بر سلول‌های سالم اطراف غلبه می‌کنند.

در حالی که بیشتر جهش‌های سلول‌های بدن به ارث نمی‌رسند، جهش‌های موجود در اسپرم و تخمک مستقیماً به نسل بعد منتقل می‌شوند. تا پیش از این، فناوری‌های توالی‌یابی دقت کافی برای اندازه‌گیری این پدیده در اسپرم را نداشتند.

استفاده از توالی‌یابی فوق‌دقیق DNA

برای حل این مشکل، محققان از روش NanoSeq، یکی از دقیق‌ترین فناوری‌های توالی‌یابی DNA، استفاده کردند. آن‌ها اسپرم ۸۱ مرد سالم در بازه سنی ۲۴ تا ۷۵ سال را بررسی کردند.

این روش امکان شناسایی جهش‌های ژنتیکی نادر و ردیابی افزایش آن‌ها با بالا رفتن سن را با دقت بی‌سابقه‌ای فراهم کرد.

افزایش جهش‌ها با افزایش سن

نتایج نشان داد:

• حدود ۲٪ از اسپرم‌های مردان اوایل دهه ۳۰ زندگی دارای جهش‌های بیماری‌زا بودند

• این رقم در مردان میانسال و سالمند (۴۳ تا ۷۴ سال) به ۳ تا ۵٪ رسید

• در مردان حدود ۷۰ ساله، ۴.۵٪ اسپرم‌ها حامل جهش‌های مضر بودند

هرچند بیشتر مردان در سنین پایین‌تر پدر می‌شوند، اما این روند نشان می‌دهد خطر ژنتیکی برای فرزندان با افزایش سن پدر به‌طور پیوسته بالا می‌رود.

انتخاب طبیعی درون بیضه‌ها

محققان دریافتند که این افزایش خطر فقط به انباشت تدریجی خطاهای DNA مربوط نیست. در واقع، نوعی انتخاب طبیعی ظریف در بیضه‌ها رخ می‌دهد که باعث می‌شود برخی جهش‌ها به سلول‌های تولیدکننده اسپرم برتری بدهند و سریع‌تر گسترش پیدا کنند.

ده‌ها ژن درگیر

در این پژوهش، ۴۰ ژن شناسایی شد که جهش‌های خاصی در آن‌ها در جریان تولید اسپرم «ترجیح داده می‌شوند». بسیاری از این ژن‌ها با دو مورد زیر مرتبط هستند:

• اختلالات شدید رشد عصبی در کودکان

• افزایش خطر سرطان‌های ارثی

پیش از این تنها ۱۳ ژن شناخته شده بود، اما یافته‌های جدید نشان می‌دهد دامنه این پدیده بسیار گسترده‌تر است.

همه جهش‌ها به تولد کودک منجر نمی‌شوند

با وجود افزایش جهش‌های مضر در اسپرم، همه آن‌ها به تولد نوزاد منتهی نمی‌شوند. برخی ممکن است:

• مانع لقاح شوند

• رشد جنین را مختل کنند

• یا باعث سقط بارداری شوند

پژوهشگران تأکید می‌کنند برای درک دقیق پیامدهای این جهش‌ها بر سلامت کودکان، تحقیقات بیشتری لازم است.

شواهدی از DNA کودکان

در مطالعه‌ای مکمل که هم‌زمان در Nature منتشر شد، محققان با بررسی DNA بیش از ۵۴ هزار سه‌نفره والد–کودک و ۸۰۰ هزار فرد سالم، بیش از ۳۰ ژن را شناسایی کردند که جهش‌های آن‌ها در اسپرم مزیت رقابتی دارند.

این جهش‌ها می‌توانند نرخ جهش اسپرم را تا ۵۰۰ برابر افزایش دهند و توضیح دهند چرا برخی بیماری‌های ژنتیکی نادر در کودکانی دیده می‌شود که والدینشان حامل آن جهش‌ها نیستند.

دکتر «متیو نویل»، نویسنده اول مطالعه، می‌گوید:«انتظار داشتیم نشانه‌هایی از انتخاب طبیعی در اسپرم ببینیم، اما میزان تأثیر آن بر افزایش جهش‌های مرتبط با بیماری‌های جدی واقعاً غافلگیرکننده بود.»

پروفسور «مت هِرلز»، مدیر مؤسسه سنگر، می‌افزاید:«برخی تغییرات ژنتیکی نه‌تنها از بین نمی‌روند، بلکه در بیضه‌ها رشد می‌کنند. این یعنی پدر شدن در سنین بالاتر می‌تواند خطر انتقال جهش‌های مضر را افزایش دهد.»