Одна из восьми пар сталкивается с проблемой зачатия ребёнка, и почти четверть этих случаев — «необъяснимое» мужское бесплодие.
В течение последнего десятилетия исследования связали такое бесплодие с дефектными сперматозоидами, которые в ходе сперматогенеза не могут избавиться от белков, известных как гистоны. Но механизмы, стоящие за этим процессом, как при нормальном, так и при патологическом развитии мужской половой клетки, оставались невыясненными.
Статья, написанная специалистами Школы медицины Пенсильванского университета (University of Pennsylvania School of Medicine) опубликована в журнале Developmental Cell. В ней сообщается о результатах генетического исследования, раскрывающего как локализацию сохраняющихся «лишних» гистонов, так и ключевой белок, ответственный за их удаление.
Эпигенетические факторы играют важную роль в формировании сперматозоидов и яйцеклеток. Очень важно уметь отслеживать их влияние — как для того, чтобы найти способы лечить мужское бесплодие, так и для контроля за передаваемыми не через ДНК наследственными заболеваниями.
Здоровые сперматозоиды теряют от 90 до 95 процентов гистонов, основных белков хроматина, которые служат для «упаковки» ДНК и включают и выключают гены. Гистоны заменяются более мелкими белками — протаминами, что позволяет правильно переупаковывать ДНК в крошечные сперматозоиды. Учитывая роль сохранённых гистонов в бесплодии и нарушениях эмбрионального развития, важно определить связанные с ними геномные локусы — потенциальные мишени терапии.
Прошлые исследования о местонахождении гистонов дали противоречивые результаты.
«Были разногласия в попытках понять эти противоречивые данные, — говорит первый автор исследования, профессор Лейси Луенс (Lacey J. Luense). — Мы обнаружили, что обе из ранее описанных моделей правильные. Мы находим гистоны на генах, которые кажутся важными для развития эмбриона, но мы также находим их на повторяющихся элементах, местах, которые нужно отключить и предотвратить экспрессию этих областей в эмбрионе».
Что принесёт человечеству знание об эпигенетическом наследовании? Возможно, немного сократит давление на женщин — ведь часто они воспринимаются как основные носители репродуктивного здоровья.
«В настоящее время бремя ЭКО и других вспомогательных репродуктивных технологий ложится на женщин. Даже если проблема на стороне мужчины, то все равно женщины должны проходить гормональную терапию и процедуры, — замечает ещё один автор исследования, профессор Шелли Бергер (Shelley L. Berger). — А теперь представьте себе, что можно применить эпигенетическую терапию, чтобы изменить уровень гистонов и протаминов у мужчин до эмбриогенеза. Это один из вопросов, которые мы хотим исследовать, и достигнутые результаты позволяют нам двигаться в этом направлении».
Подготовка материала: Сергей Сыров