Нарушения в эпигенетических процессах – механизмах включения и выключения генов без изменения самой ДНК – могут лежать в основе повышенного риска синдрома поликистозных яичников (СПКЯ) и его передачи в семьях. Эти данные были представлены доктором Цяньшу Чжу из Института репродуктивной медицины Чунцинского медицинского университета (Китай) 1 июля на 41-й ежегодной встрече Европейского общества репродукции человека и эмбриологии в Париже.
СПКЯ, гормональное расстройство, поражает от 6% до 13% женщин репродуктивного возраста во всем мире, согласно данным ВОЗ. При этом до 70% случаев остаются недиагностированными. Состояние характеризуется кистами яичников, увеличением веса, выпадением волос на голове, избыточным оволосением на лице и теле (гирсутизм), акне, бесплодием, нерегулярными или обильными менструациями. ВОЗ также отмечает повышенные риски гипертонии, диабета 2 типа и рака эндометрия.
Доказательства наследственной природы СПКЯ подкрепляет исследование близнецов в Нидерландах. Оно показало, что конкордантность (совпадение диагноза у обоих близнецов) была в два раза выше у монозиготных близнецов (имеющих ~100% идентичной ДНК) по сравнению с дизиготными (~50% ДНК). Доктор Сидней Чанг из CCRM Fertility of Austin комментирует: «Это говорит о том, что значительная часть риска... обусловлена унаследованными генами». Оценочно от 20% до 40% пациенток с СПКЯ имеют мать или сестру с этим синдромом, хотя точный механизм наследования оставался неясным.
Новое исследование доктора Чжу проливает свет на потенциальный эпигенетический механизм. Ученые проанализировали неоплодотворенные яйцеклетки (ооциты) и преимплантационные эмбрионы у 133 женщин с СПКЯ и 95 женщин без СПКЯ (контрольная группа), всего около 230 участниц, проходивших ЭКО. Они искали эпигенетические маркеры – химические метки на ДНК, влияющие на активность генов.
Исследователи обнаружили «широко распространенные нарушения» в ключевых генах яйцеклеток и эмбрионов женщин с СПКЯ. Затронутыми оказались гены, ответственные за метаболические процессы и активацию ДНК эмбриона на ранних стадиях. Также наблюдались сбои в регуляции ретротранспозонов – участков генома, критичных для стабильности ДНК. Особое внимание привлек аномальный паттерн специфического эпигенетического маркера H3K27me3. Доктор Чжу подчеркивает: «Около половины аномальных сигнатур H3K27me3, которые мы видели в эмбрионах третьего дня, уже присутствовали в ооците [яйцеклетках]". Это указывает на передачу эпигенетического сигнала от матери к эмбриону еще до имплантации.
Эти открытия предполагают потенциальные пути для профилактики передачи СПКЯ. Доктор Шерри Росс, акушер-гинеколог Медицинского центра Провиденс Сент-Джонс (Санта-Моника, Калифорния), отмечает: результаты поддерживают генетическую ассоциацию семейного СПКЯ и открывают возможности для ранней диагностики и вмешательств. Гипотетически, во время ЭКО можно было бы выявлять и, возможно, корректировать повреждающие эпигенетические маркеры в эмбрионах перед имплантацией, чтобы предотвратить передачу синдрома потомству. Это также может помочь в отборе эмбрионов при ЭКО.
Однако авторы исследования указывают на важные ограничения. Доктор Чжу предупреждает, что работа основана исключительно на эмбрионах, полученных в лабораторных условиях (ЭКО), и не может продемонстрировать, как именно эти эпигенетические маркеры влияют на развитие детей. Ее команда уже приступила к исследованиям на мышах для лучшего понимания потенциальных эффектов у потомства. Доктор Росс добавляет: «Необходимы дальнейшие исследования на человеческих эмбрионах, чтобы понять, является ли это безопасным и жизнеспособным вмешательством».
Изображение носит иллюстративный характер
СПКЯ, гормональное расстройство, поражает от 6% до 13% женщин репродуктивного возраста во всем мире, согласно данным ВОЗ. При этом до 70% случаев остаются недиагностированными. Состояние характеризуется кистами яичников, увеличением веса, выпадением волос на голове, избыточным оволосением на лице и теле (гирсутизм), акне, бесплодием, нерегулярными или обильными менструациями. ВОЗ также отмечает повышенные риски гипертонии, диабета 2 типа и рака эндометрия.
Доказательства наследственной природы СПКЯ подкрепляет исследование близнецов в Нидерландах. Оно показало, что конкордантность (совпадение диагноза у обоих близнецов) была в два раза выше у монозиготных близнецов (имеющих ~100% идентичной ДНК) по сравнению с дизиготными (~50% ДНК). Доктор Сидней Чанг из CCRM Fertility of Austin комментирует: «Это говорит о том, что значительная часть риска... обусловлена унаследованными генами». Оценочно от 20% до 40% пациенток с СПКЯ имеют мать или сестру с этим синдромом, хотя точный механизм наследования оставался неясным.
Новое исследование доктора Чжу проливает свет на потенциальный эпигенетический механизм. Ученые проанализировали неоплодотворенные яйцеклетки (ооциты) и преимплантационные эмбрионы у 133 женщин с СПКЯ и 95 женщин без СПКЯ (контрольная группа), всего около 230 участниц, проходивших ЭКО. Они искали эпигенетические маркеры – химические метки на ДНК, влияющие на активность генов.
Исследователи обнаружили «широко распространенные нарушения» в ключевых генах яйцеклеток и эмбрионов женщин с СПКЯ. Затронутыми оказались гены, ответственные за метаболические процессы и активацию ДНК эмбриона на ранних стадиях. Также наблюдались сбои в регуляции ретротранспозонов – участков генома, критичных для стабильности ДНК. Особое внимание привлек аномальный паттерн специфического эпигенетического маркера H3K27me3. Доктор Чжу подчеркивает: «Около половины аномальных сигнатур H3K27me3, которые мы видели в эмбрионах третьего дня, уже присутствовали в ооците [яйцеклетках]". Это указывает на передачу эпигенетического сигнала от матери к эмбриону еще до имплантации.
Эти открытия предполагают потенциальные пути для профилактики передачи СПКЯ. Доктор Шерри Росс, акушер-гинеколог Медицинского центра Провиденс Сент-Джонс (Санта-Моника, Калифорния), отмечает: результаты поддерживают генетическую ассоциацию семейного СПКЯ и открывают возможности для ранней диагностики и вмешательств. Гипотетически, во время ЭКО можно было бы выявлять и, возможно, корректировать повреждающие эпигенетические маркеры в эмбрионах перед имплантацией, чтобы предотвратить передачу синдрома потомству. Это также может помочь в отборе эмбрионов при ЭКО.
Однако авторы исследования указывают на важные ограничения. Доктор Чжу предупреждает, что работа основана исключительно на эмбрионах, полученных в лабораторных условиях (ЭКО), и не может продемонстрировать, как именно эти эпигенетические маркеры влияют на развитие детей. Ее команда уже приступила к исследованиям на мышах для лучшего понимания потенциальных эффектов у потомства. Доктор Росс добавляет: «Необходимы дальнейшие исследования на человеческих эмбрионах, чтобы понять, является ли это безопасным и жизнеспособным вмешательством».
