Mutazioni genetiche nella prole

Mutazioni genetiche nella prole ricondotte allo sperma paterno

Una squadra di scienziati scienziati del Wellcome Sanger Institute ha osservato in una recente ricerca mutazioni genetiche nella prole derivate dallo sperma del genitore biologico. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature

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Un team di scienziati del Wellcome Sanger Institute ha rivelato in una recente ricerca che le mutazioni genetiche nella prole possono essere attribuite allo sperma paterno, se il genitore ha ricevuto terapie chemioterapiche.

Mutazioni genetiche nella prole

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Nature.

Mutazioni genetiche nella prole correlate allo sperma paterno: ecco perché

Gli esperti del Wellcome Sanger Institute insieme ai loro collaboratori hanno anno studiato attentamente le informazioni genetiche di oltre 20.000 famiglie e hanno individuato 12 bambini con da due a sette volte più mutazioni rispetto alla popolazione generale. Gli studiosi hanno rintracciato una correlazione con la maggior parte di questi all’aumento delle mutazioni nello sperma del padre biologico.

Mutazioni genetiche nella prole

La ricerca ha evidenziato che poco meno della metà di questi padri ha dovuto subire in età precoce determinate terapie con alcuni chemioterapici, il che potrebbe essere collegato all’aumento del numero di mutazioni nei loro spermatozoi.

Nonostante questi casi di mutazioni genetiche nella prole siano rari e la stragrande maggioranza dei bambini non portino a malattie genetiche, l’ipermutazione aumenterà il rischio che un bambino corra il rischio di imbattersi in una rara malattia genetica. È importante indagare ulteriormente la causa delle implicazioni che ha per i pazienti che ricevono la chemioterapia e vogliono avere figli in futuro.

Se ulteriori ricerche confermeranno l’impatto della chemioterapia, ai pazienti potrebbe essere offerta l’opportunità di congelare lo sperma prima del trattamento. I genomi vengono copiati con un tasso di errore molto basso quando vengono passati da una generazione all’altra. Tuttavia, poiché il genoma umano contiene tre miliardi di lettere, mutazioni casuali nello sperma e nell’uovo sono inevitabili e passano dal genitore al bambino.

Questo significa che in genere ogni bambino ha da 60 a 70 nuove mutazioni che i suoi genitori biologici non hanno. Queste mutazioni sono responsabili della variazione genetica insieme a molte malattie genetiche. Circa il 75% di queste mutazioni genetiche della prole sono derivate dal padre.

La maggior parte delle malattie genetiche si verifica solo quando entrambe le copie di un gene importante sono danneggiate, provocando quella che è nota come una malattia recessiva. Se solo una copia è danneggiata, ad esempio, da una nuova mutazione, la restante copia funzionante del gene sarà in grado di prevenire la malattia. Tuttavia, una minoranza di malattie genetiche, note come malattie dominanti, si verifica quando solo una copia di un gene è danneggiata. Sono questi disturbi dominanti che possono essere causati da una singola mutazione casuale.

Mutazioni genetiche nella prole

Uno dei principali fattori che influenzano il tasso di mutazione è l’età dei genitori, con mutazioni che aumentano di 1,3 mutazioni all’anno nei padri e  0.4 mutazioni all’anno nelle madri. Se c’è un numero maggiore di mutazioni germinali, c’è un rischio maggiore che un bambino nasca con una malattia dominante. Tuttavia, l’ipermutazione nei bambini non significa sempre che avranno un disturbo dominante.

In una nuova ricerca, del Wellcome Sanger Institute e collaboratori, gli scienziati hanno utilizzato i dati genetici e le storie di salute della famiglia dai database esistenti per identificare i bambini che avevano tassi di mutazione insolitamente alti, tra due e sette volte superiori alla media, per indagare da dove questi potrebbero aver avuto origine . Il team ha analizzato i dati di oltre 20.000 famiglie britanniche con bambini con sospette condizioni genetiche che hanno partecipato ai progetti Deciphering Developmental Disorders e 100.000 Genomes.

Gli scienziati hanno messo in evidenza che le mutazioni genetiche nella prole ipermutazione erano rari in queste famiglie. Poiché il numero di bambini con ipermutazioni era solo di 12 su circa 20.000, questi tassi di aumento delle mutazioni non potevano essere causati da esposizioni comuni, come fumo, inquinamento o variazioni genetiche comuni.

Per otto di questi bambini le mutazioni in eccesso potrebbero essere legate allo sperma del padre. È stato possibile indagare in dettaglio sette delle famiglie, dove le mutazioni in eccesso provenivano dal padre biologico. Due dei padri avevano rare varianti genetiche recessive che alteravano i meccanismi di riparazione del DNA.

Gli altri cinque uomini erano stati tutti precedentemente trattati con chemioterapia prima di concepire un bambino. Tre di questi bambini avevano un pattern di mutazioni caratteristico della chemioterapia con farmaci a base di platino ei padri degli altri due bambini avevano entrambi ricevuto chemioterapia con agenti alchilanti derivati ​​dalla senape. Tuttavia, collegando i dati genetici a dati sanitari anonimi, si potrebbe dimostrare che la maggior parte dei padri e tutte le madri che avevano ricevuto la chemioterapia prima di concepire un bambino non avevano figli con un notevole eccesso di mutazioni.

Mutazioni genetiche nella prole

Questo studio esemplifica il valore di collegare i dati genetici a livello nazionale e le cartelle cliniche di routine in modi sicuri, anonimi e affidabili per fornire approfondimenti unici su domande impreviste, ma importanti. Grazie agli sforzi di Health Data Research UK e dei suoi partner, questo tipo di analisi responsabili di potenziale rilevanza clinica sarà più facile da eseguire in futuro.

Sebbene la chemioterapia sia uno dei trattamenti più efficaci per il cancro, è ampiamente riconosciuto che può avere effetti collaterali dirompenti e debilitanti. I medici ne tengono conto quando prescrivono questo trattamento.

Se questi tipi di chemioterapia avessero dimostrato di avere un impatto sullo sperma in alcuni pazienti, ciò potrebbe avere implicazioni cliniche sui piani di trattamento e sulla pianificazione familiare. Sono necessarie ulteriori ricerche per indagare a un livello più profondo prima di modificare il trattamento per il cancro negli uomini. Al momento non è chiaro il motivo per cui questi tipi di chemioterapie sembrano avere un impatto sullo sperma più degli ovociti.

La dott.ssa Joanna Kaplanis, prima autrice e borsista post-dottorato presso il Wellcome Sanger Institute, ha affermato: “L’ipermutazione nei bambini, dove hanno da due a sette volte più mutazioni casuali rispetto alla popolazione generale, è rara e quindi non può essere causata da cancerogeni o esposizioni. La nostra ricerca analizza oltre 20.000 famiglie e mette in evidenza nuove cause di queste mutazioni, collegandole alle mutazioni germinali nello sperma del padre e identificando una nuova firma mutazionale. Comprendere l’impatto di queste mutazioni germinali nello sperma potrebbe aiutarci scoprire perché alcune persone hanno maggiori probabilità di avere figli con questi alti tassi di mutazioni casuali e aiuta a proteggersi da queste se causano malattie”.

John Danesh, Direttore di HDR UK Cambridge, che ha sostenuto la ricerca, ha dichiarato: “L’ipermutazione nei bambini è un fenomeno raro ma importante che aumenta il rischio di malattie genetiche che alterano la vita. Riunendo dati genetici su larga scala e collegandoli con la routine dati clinici come le cartelle cliniche dei genitori, il team ha identificato nuovi fattori di rischio che potrebbero influenzare le future decisioni sanitarie. Questo lavoro dimostra elegantemente come il lavoro nell’Health Data Research UK’s Understanding the Causes of Disease Program sta aiutando a collegare i dati genetici a livello nazionale e le cartelle cliniche in modi sicuri, anonimi e affidabili che forniscono informazioni uniche su domande impreviste ma importanti“.

Mutazioni genetiche nella prole

Sir Mark Caulfield, della Queen Mary University di Londra, ed ex capo scienziato presso la Genomics England, ha dichiarato: “Questi risultati sono stati possibili solo grazie all’accesso a interi genomi e ai dati sanitari collegati sui membri della famiglia del Progetto 100.000 genomi. Questi risultati potrebbe davvero aiutare le persone malate di cancro a considerare la pianificazione familiare“.

Il professor Matthew Hurles, autore senior e capo della genetica umana presso il Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato: “La chemioterapia è un trattamento incredibilmente efficace per molti tumori, ma sfortunatamente può avere alcuni effetti collaterali dannosi. La nostra ricerca ha trovato un legame plausibile tra due tipi di chemioterapia e il loro impatto sullo sperma in un numero molto ristretto di uomini. Questi risultati richiedono ulteriori studi sistematici per vedere se esiste un nesso causale tra chemioterapia e mutazioni dello sperma e se esiste un modo per identificare le persone a rischio prima del trattamento in modo che potrebbe richiederemisure della pianificazione familiare, come il congelamento dello sperma prima del trattamento. Vorrei anche ringraziare le famiglie che hanno donato le loro informazioni genetiche e sanitarie per rendere possibile questa ricerca”.

Questa ricerca è un grande passo avanti per quello che riguarda non solo le mutazioni genetiche della prole correlata al padre biologico ma perché questo nuovo approccio può prevenire, almeno in parte malattie genetiche rare per le quali spesso la ricerca fatica ad andare avanti per mancanza di fondi.

Mutazioni genetiche nella prole

La scelta di congelare gli spermatozoi prima che il futuro padre generi un figlio, e in modo particolare prima che subisca i cicli di chemio, porterà ad una drastica diminuzione di mutazioni genetiche nella prole che si faranno ancora più rare. Non rimane che incoraggiare questo tipo di ricerca e attendere tutti gli aggiornamenti.

Cosa ne pensi di questa importante rivelazione? Se anche tu dovessi affrontare cicli di chemioterapia, congeleresti i tuoi spermatozoi? Parlacene nei commenti.

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