Спонтанните аборти остават често срещани по света. Около 15% от установените бременности завършват по този начин, макар реалният дял вероятно да е много по-висок, тъй като много бременности се прекъсват още преди жената да разбере за тях.

В ново проучване изследователи разкриват важна информация за генетични фактори, свързани с анеуплоидията — нарушение в броя на хромозомите в клетката, което е една от най-честите причини за загуба на бременност.

Спонтанен аборт може да настъпи по различни причини, но хромозомните аномалии са сред най-честите фактори. Около половината от всички известни спонтанни аборти през първия или втория триместър се дължат на това, че плодът има твърде много или твърде малко хромозоми.

Какво показва анализът на близо 140 000 ембриона

За да изследват причините за анеуплоидията, учените анализират генетични данни от почти 140 000 ембриона, създадени чрез инвитро оплождане. Това им позволява да получат нови подробности за начина, по който често срещани генетични вариации могат да повишат риска от загуба на бременност при някои родители.

„Тази работа предоставя най-ясните досега доказателства за молекулярните механизми, чрез които при хората възниква различен риск от хромозомни грешки“, казва старшият автор на изследването Раджив Маккой, изчислителен биолог в Университета „Джонс Хопкинс“.

„Тези открития задълбочават разбирането ни за най-ранните етапи от човешкото развитие и отварят пътя към бъдещ напредък в репродуктивната генетика и грижата за фертилитета“, добавя Маккой.

Хромозомните аномалии обикновено възникват в яйцеклетката, а честотата им се увеличава с възрастта на майката.

Макар възрастта да е известен рисков фактор, по-широкият генетичен контекст остава по-слабо разбран заради ограничените данни, отбелязват изследователите.

За да се преодолее това, учените трябва да анализират огромен обем генетична информация от много хиляди ембриони още преди евентуална загуба на бременност, заедно с данни от техните биологични родители.

„Това е характеристика, тясно свързана с оцеляването и репродуктивния успех, така че еволюцията позволява в популацията да се срещат основно генетични различия с малък ефект“, обяснява Маккой.

„Необходими са големи извадки, за да могат тези малки ефекти да бъдат открити.“

Гените, свързани с хромозомните грешки

Изследователите използват клинични данни от предимплантационно генетично тестване на инвитро ембриони. Те анализират 139 416 ембриона от 22 850 двойки биологични родители, с надеждата да открият повтарящи се модели.

В рамките на анализа учените идентифицират 92 485 анеуплоидни хромозоми в 41 480 различни ембриона.

„Тук силата идва от огромния размер на извадката“, казва Маккой.

„Това ни даде мащаба и точността да открием някои от първите добре характеризирани връзки между ДНК на майката и риска тя да произведе ембриони, които няма да оцелеят.“

Най-силните подобни връзки са открити в гени, които влияят върху начина, по който хромозомите се сдвояват, рекомбинират и подреждат по време на мейозата в линиите на яйцеклетките.

Вариант на гена SMC1B, който кодира протеин, помагащ за задържането на хромозомите заедно по време на мейозата, е свързан с по-малък брой кросинговъри и с повишена майчина мейотична анеуплоидия, установява проучването.

Анализът откроява и връзки с още няколко гена, участващи в кросинговър рекомбинацията, включително C14orf39, CCNB1IP1 и RNF212.

„Това откритие е особено убедително“, казва Маккой, „защото гените, които изпъкнаха в нашето изследване при хората, са именно онези, които експерименталните биолози от десетилетия описват като критично важни за рекомбинацията и хромозомната кохезия при моделни организми като мишки и червеи.“

Защо рискът може да се формира още преди раждането

Женската мейоза започва още по време на вътреутробното развитие. Тогава хромозомите се сдвояват и рекомбинират, след което процесът спира за години, докато се възобнови по-късно в живота — при овулация и оплождане.

Генетичните вариации може да доведат до проблеми през този дълъг период на изчакване. В резултат хромозомите могат да започнат да се разделят твърде лесно, което потенциално създава условия за анеуплоидия, когато мейозата се възобнови.

„Нашите резултати показват, че наследените различия в тези мейотични процеси допринасят за естествените различия между хората в риска от анеуплоидия и загуба на бременност“, казва Маккой.

Какво означава това за бъдещите изследвания

Въпреки тези открития, прогнозирането на индивидуалния риск от загуба на бременност ще остане трудно, подчертават авторите. Причината е, че освен генетиката важна роля играят и други фактори, включително възрастта на майката и излагането на влияния от околната среда.

Въпреки това разбирането на тези генетични фактори може да бъде ценно за разработването на лекарства и създава основа за бъдещи изследвания върху майчините и бащините генетични вариации, свързани със загубата на бременност.

Проучването е публикувано в Nature.