Плацента — это свалка генетических дефектов

В новом исследовании ученые из Кембриджского университета (University of Cambridge) подтвердили, что нормальная структура плаценты отличается от любого другого человеческого органа и напоминает структуру опухоли, содержащей многие генетические мутации, которые встречаются при детском раке. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, представлены доказательства в поддержку теории плаценты как «свалки» генетических дефектов, в то время как плод исправляет или избегает этих ошибок. Полученные результаты дают четкое обоснование для изучения связи между генетическими аберрациями и исходами родов, чтобы лучше понять такие проблемы, как преждевременные роды и мертворождение.

Актуальность исследования

В первые дни беременности оплодотворенная яйцеклетка имплантируется в стенку матки и начинает делиться из одной клетки на множество. Клетки дифференцируются в различные типы клеток, и некоторые из них образуют плаценту. Примерно на десятой неделе беременности плацента начинает получать доступ к кровообращению матери, получая кислород и питательные вещества для плода, удаляя отходы и регулируя важнейшие гормоны.

Давно известно, что плацента отличается от других органов человека. В одном — двух процентах беременностей некоторые клетки плаценты имеют разное количество хромосом по сравнению с клетками плода — генетический дефект, который может быть фатальным для плода, но с которым плацента часто функционирует достаточно нормально. Несмотря на эту генетическую устойчивость, проблемы с плацентой являются основной причиной вреда для матери и будущего ребенка, таких как ограничение роста или даже мертворождение.

Это новое исследование является первым исследованием геномной архитектуры плаценты человека с высоким разрешением. 

Материалы и методы исследования

Ученые провели секвенирование всего генома 86 биопсий и 106 микродиссекций из 42 плацент, причем образцы были взяты из разных областей каждого органа.

Команда использовала филогенетический анализ, чтобы проследить эволюцию клеточных линий от первых клеточных делений оплодотворенной яйцеклетки и обнаружили доказательства в поддержку теории о том, что плацента переносит основные генетические дефекты.

Результаты исследования

Команда обнаружила, что каждая из этих биопсий была генетически отличной «клональной экспансией» — популяцией клеток, происходящих от одного общего предка, что указывает на четкую параллель между формированием человеческой плаценты и развитием рака.

Анализ также выявил специфические паттерны мутаций, которые обычно встречаются в детских раковых опухолях, таких как нейробластома и рабдомиосаркома, с еще большим числом этих мутаций в плаценте, чем в самих раковых опухолях.

Профессор Стив Чарнок-Джонс (Steve Charnock-Jones), автор исследования из Кембриджского университета, заявляет: «Наше исследование впервые подтверждает, что плацента организована иначе, чем любой другой орган человека, и фактически напоминает лоскутное одеяло опухолей. Частота и характер генетических мутаций также были невероятно высокими по сравнению с другими здоровыми человеческими тканями».

В одной биопсии исследователи обнаружили три копии хромосомы в каждой клетке, две от матери и одну от отца, вместо обычной одной копии от каждого родителя. Но другие биопсии из той же плаценты и от плода несли две копии хромосомы, обе от матери. Ошибка числа хромосомных копий, подобная этой, в любой другой ткани была бы серьезным генетическим недостатком.

Профессор Гордон Смит (Gordon Smith) говорит: «Было интересно наблюдать, как такой серьезный генетический недостаток, как ошибка числа хромосомных копий, был сглажен плодом, но не плацентой. Эта ошибка присутствовала бы и в оплодотворенной яйцеклетке. Тем не менее, производные популяции клеток, и, самое главное, те, которые продолжали формировать ребенка, имели правильное количество копий хромосомы, тогда как части плаценты не смогли сделать эту коррекцию. Плацента также дала ключ к тому, что ребенок унаследовал обе копии хромосомы от одного из родителей, что само по себе может быть связано с проблемами».

Теперь, когда установлена связь между генетическими отклонениями в плаценте и исходами родов, дальнейшие исследования с использованием более крупных выборок помогут выявить причины осложнений и заболеваний, возникающих во время беременности.

Доктор Сэм Бехджати (Sam Behjati) заключает: «Плацента сродни «дикому западу» человеческого генома, полностью отличается по своей структуре от любой другой здоровой человеческой ткани. Это помогает защитить нас от изъянов в нашем генетическом коде, но в равной степени остается большое бремя болезней, связанных с плацентой. Наши результаты дают основание для изучения связи между генетическими аберрациями в плаценте и исходами родов при высоком разрешении, которое мы развернули, и в массовом масштабе».

Автор другого исследования заявил, что плацента играет важную роль в регулировании мозговой деятельности матери и развития плода.

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «Medical Insider» в любимые источники Яндекс Новости


Поделиться с друзьями

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-ПетербургE-mail для связи - info@medicalinsider.ru

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )