Primii bebeluși concepuți prin utilizarea ADN-ului care provine din 3 surse s-au născut în Regatul Unit

  • Prevenție



Autoritatea pentru fertilizare şi embriologie umană din Regatul Unit a anunţat naşterea primilor copii concepuţi printr-o tehnologie de fertilizare in vitro (FIV) modificată, care utilizează ADN din trei surse, scopul fiind prevenirea transmiterii bolilor ereditare mitocondriale. În 2015, Regatul Unit a devenit prima țară care a adoptat reglementarea metodelor de prevenție a transmiterii bolilor mitocondriale de la mame către copii acestora.

Procedura FIV utilizează ADN-ul de origine maternă şi paternă, însă include în plus faţă de tehnica obişnuită, ADN mitocondrial de la un donator de sex feminin. Acest donator nu reprezintă un al treilea părinte, fiind o contribuţie minoră din totalul ADN-ului copilului rezultat pe această cale, şi nu influenţează caracteristici precum aspectul fizic al acestuia.

abonare

Combinarea ADN-ului de la trei persoane permite familiilor cu risc ridicat de boli mitocondriale ereditare severe să aibă un copil sănătos. Pentru a putea utiliza această tehnologie, este necesară obţinerea acordului de la autoritatea pentru fertilizare şi embriologie umană. Pentru a fi eligibile, familiile trebuie să nu aibă alte optiuni disponibile de a preveni transmiterea afecţiunilor genetice mitocondriale. Până în prezent, utilizarea procedurii FIV modificate a fost autorizată pentru 32 de cazuri.

Deteriorarea celulară asociată cu îmbătrânirea a putut fi încetinită prin reprogramarea expresiei unor factori de transcripţie, conform unui studiu publicat în Science. Metoda dezvoltată a fost numită oscilator genic biosintetic şi funcţionează ca un comutator între două căi celulare prin care poate avea loc îmbătrânirea celulelor în mod normal. Durata supraviețuirii celulare a crescut cu 82% prin utilizarea noii tehnologii, setând un nou record în prelungirea supraviețuirii celulare, prin intervenții chimice și genetice. Manipularea celulelor în acest mod nu a avut consecințe negative asupra acestora. Acest studiu reprezintă un model de succes de aplicare a biologiei sintetice pentru a reprograma procesele celulare implicate în îmbătrânire şi este, totodată, primul studiu unde alterarea circuitelor genice a fost ghidată computational, cu scopul limitării îmbătrânirii celulare. Pe baza acestor rezultate, se pot dezvolta metode de reprogramare genetică pentru a prelungi supraviețuirea unor organisme mai complexe. Studiu va continua cu testarea metodei dezvoltate asupra unor celule de origine umană, precum celulele stem și neuronii. Pe parcursul vieţii, celulele parcurg o cascadă de modificări, până când are loc degenerarea acestora și, în final, moartea celulară. Însă, deși materialul genetic al celulelor este identic și acestea se află în același mediu, celulele pot să parcurgă procesul de îmbătrânire în mod diferit. Aproximativ jumătate dintre celule îmbătrânesc prin scăderea stabilității ADN-ului nuclear, iar celelalte prin alterarea mitocondriilor. În cadrul studiului, celulele de drojdie (Saccharomyces cerevisiae) au fost utilizate drept model pentru îmbătrânirea celulelor umane. În prima etapă, au fost realizate simulări computationale cu privire la modul în care au loc circuitele intracelulare implicate în îmbătrânire. Diferite metode de a influența aceste procese au fost testate pentru a selecta ideile cu cel mai mare potențial de a funcționa la nivel celular. Oscilatorul genic dezvoltat a presupus manipularea expresiei a doi factori de transcripție. Unul dintre aceștia implicat în degradarea pe calea nucleară, celălalt pe calea mitocondrială. Atunci când unul dintre cei doi factori de transcripție este exprimat, expresia celuilalt este suprimată. Prin alternarea expresiei celor doi factori de transcripție, a fost limitată avansarea degradării pe una dintre cele două căi de îmbătrânire celulară, fiind astfel alcătuită o buclă de feedback negativ. Îmbătrânirea celulelor studiate a fost urmărită prin microfluidică și microscopie de tip "time-lapse". Citeşte şi: STUDIU. De ce albește părul odată cu înaintarea în vârstă și cum ar putea fi împiedicat acest proces? STUDIU. Scăderea aportului caloric încetineşte procesul de îmbătrânire STUDIU. Răspunsul imun la infecția cu Citomegalovirus ar putea contribui la încetinirea proceselor de îmbătrânire
Sursa foto: Pixabay

Mitocondriile sunt organite celulare esenţiale, implicate în producţia de energie. Spre deosebire de celelalte organite, mitocondriile au genom propriu. ADN-ul mitocondrial se transmite descendenţilor pe linie maternă. Mutaţiile genomului mitocondrial pot cauza diverse afecțiuni severe, precum distrofii musculare, epilepsie, boli cardiace şi neuropsihiatrice.

O celulă are numeroase mitocondrii şi fiecare dintre acestea conţine mai multe molecule de ADN. Mutaţiile patogene pot să fie prezente la mamă într-un număr redus de mitocondrii, însă copiii acestora să moştenească majoritar ADN-ul mitocondrial modificat, astfel că vor manifesta boala.

Metoda aceasta de fertilizare in vitro presupune colectarea ADN-ului nuclear din ovule sau embrioni proveniţi de la pacientele cu defecte mitocondriale. ADN-ului este apoi transferat într-un ovul sau embrion donat, din care a fost îndepărtat ADN-ul nuclar, dar care conţine mitocondrii normale. Embrionul fertilizat este apoi transferat în uterul mamei. Materialul genetic donat reprezintă mai puţin de 1% din ADN-ul copilului conceput prin această metodă.

În 2016, primul bebeluş din lume conceput prin procedura de fertilizare in vitro modificată a fost născut în Statele Unite, unde metoda nu a fost încă aprobată. Cazul a fost publicat în Fertility and Sterility. Pacienta a fost reprezentată de o femeie în vârstă de 36 de ani, care avea o mutaţie care determină sindrom Leigh, prezentă în aproape 25% dintre mitocondrii. Pacienta a pierdut 4 sarcini şi a născut 2 copii cu sindrom Leigh, care au decedat la 8 luni, respectiv 6 ani. După aplicarea metodei modificate de fertilizare in vitro, sarcina s-a derulat fără complicaţii şi evenimente adverse, fiind apoi născut un copil sănătos.

Citeşte şi: