„Tak bardzo, jak wszystko inne, jest to ogłoszenie publiczne”, mówi pierwszy autor Terry Hassold z Washington State University. „Wiedzieliśmy od dawna, że postępujący wiek matki zwiększa prawdopodobieństwo chromosomalnie nieprawidłowych jaj, ale ta obserwacja pokazuje, że wiele błędów chromosomowych nie mają nic wspólnego z wiekiem matki. Są one, zamiast, błędy, które są bardzo powszechne w naszym gatunku, z powodów, które są niejasne.”
Mejoza jest rodzajem podziału komórek, które produkuje komórki jajowe i plemniki. Obejmuje ona dwie rundy podziału, które ostatecznie prowadzą do powstania czterech komórek z tylko jedną kopią każdego chromosomu ojcowskiego i matczynego. Przed podziałem, materiał genetyczny z ojcowskich i matczynych kopii każdego chromosomu jest wymieniany w procesie zwanym rekombinacją mejotyczną lub crossing over.
Nieudana rekombinacja jest główną przyczyną aneuploidii, która jest obecnością nieprawidłowej liczby chromosomów. Jednak skala tego efektu nie jest jasna, ponieważ do tej pory nie podjęto próby bezpośredniego zmierzenia częstości występowania chromosomów bez wymiany w dużej serii ludzkich oocytów – niedojrzałych komórek jajowych.
Aby wypełnić tę lukę w wiedzy, Hassold i jego współpracownicy przeprowadzili dużą populacyjną analizę chromosomów bez wymiany w jajnikach płodu. W sumie przebadali 7 396 oocytów pochodzących z 160 próbek tkanek. Aby określić ogólny odsetek ludzkich oocytów zawierających jeden lub więcej chromosomów bez wymiany, policzyli pary chromosomów, w których brakowało białka MLH1 związanego z krzyżowaniem.
Badacze odkryli zaskakująco wysoki poziom niepowodzeń rekombinacji, z ponad 7% oocytów zawierających co najmniej jedną parę chromosomów bez wymiany. Według autorów, może to być zaniżona rzeczywista częstość występowania chromosomów bez wymiany w ludzkich oocytach ze względu na konserwatywne analizy, a rzeczywista wartość może wynosić nawet 10%-15%.
Najmniejsze autosomy (tj. chromosomy 21 i 22) są najbardziej narażone na niepowodzenie rekombinacji. Istnieje również subtelna, ale statystycznie istotna dodatnia korelacja pomiędzy wiekiem ciążowym a częstością występowania chromosomów bez wymiany. Obserwacje wskazują na 1,6-krotny wzrost aneuploidii w starszej grupie wiekowej.
„Prawdopodobnie najbardziej zaskakującą obserwacją był po prostu wysoki odsetek jaj, które zawierały chromosomy pozbawione wymiany” – mówi Hassold. „Wiedzieliśmy z poprzednich badań wstępnych oraz z ciąż trisomicznych, że wartość ta będzie wysoka, ale zobaczenie jej bezpośrednio w ludzkich jajach było nadal nieco zaskakujące.”
Przyszli badacze będą poszukiwać wariantów genetycznych, które mogą wpływać na prawdopodobieństwo posiadania bezzamiennych chromosomów.
Na koniec, nowe wyniki mogą mieć znaczące, praktyczne znaczenie kliniczne. „Z naszego doświadczenia w doradzaniu parom, które doświadczyły poronienia lub narodzin dziecka z dodatkowym lub brakującym chromosomem, jasno wynika, że często towarzyszy temu poczucie winy” – mówi Hassold. Nasze wyniki wskazują, że wręcz przeciwnie, wiele z tych błędów chromosomowych jest po prostu wbudowanych w ludzką biologię.”
Praca ta była wspierana przez National Institutes of Health, Fundację Novo Nordisk oraz Danish National Research Foundation.
Wyniki te zostały opublikowane w czasopiśmie „National Institutes of Health”.